Wallenberg Scholars 2009–2012

Transcription

2009–2012
Wallenberg Scholars 2009–2012
Wallenberg Scholars
Wallenberg
Scholars
2009–2012
Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse
Box 16066
103 22 Stockholm
www.wallenberg.com/kaw
© Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse 2013
TEXT Carina Dahlberg, Ann Fernholm och Nils Johan Tjärnlund
BILD Magnus Bergström
GRAFISK FORM Sture Balgård
TYPSNITT Indigo Antiqua 9.5/13.8
PAPPER Arctic volume 115 g
TRYCK Trosa Tryckeri, Trosa 2013
ISBN 978-91-981194-0-4
Innehåll
7 Wallenberg Scholars – ett långsiktigt program
till fri forskning
wallenberg scholars 2009
LENA CLAESSON-WELSH
11 Tumörer kan bli en ofarlig del av kroppen
HANS ELLEGREN
15 Flugsnappares gener nyckel till hur nya arter uppstår
JONAS FRISÉN
19 Kärnsprängningar ger hjärnforskare unika möjligheter
KARL HENRIK JOHANSSON
23 Energibesparing genom uppkopplade
apparater och fordon
ANNE L’HUILLIER
27 Atomfysik på frammarsch
LARS NYBERG
31 Med blick för hjärnans minnesfunktion, åldrande
och sjukdom
THOMAS NYSTRÖM
35 Åldrade celler skadas av proteinklumpar
BO ROTHSTEIN
39 Korruption leder till sämre hälsa
MARIA ÅGREN
43 Kvinnors ekonomiska betydelse under 1600-talet
större än man trott
PER AHLBERG
49 Evolutinens steg upp på land
MATS ALVESSON
53 Forskar om människors fåfänga
HELENA EDLUND
57 Med målet att minska diabetes- och
fetmarelaterade sjukdomar
OLLE ERIKSSON
61 Framtidens magnetiska material
PATRIK ERNFORS
65 Grundforskning för självläkande hjärnor
OLLE INGANÄS
69 Energisk ledande solskensforskare
KURT JOHANSSON
73 På jakt efter slumpmässiga mönster
JENS NIELSEN
77 Livets egen ingenjör gör bränsle av jäst
DAVID WARDLE
81 Förändringar i fjäll- och skogliga ekosystem
PERNILLA WITTUNG-STAFSHEDE
85 Proteinforskning som kan förändra
synen på sjukdomsutveckling
SIV ANDERSSON
91 Bakterier kan bli kroppens egna vaccinfabriker
PETER ANDREKSON
95 Optikforskning som ger snabbare internet
DANIEL CONLEY
99 Spår på havsbotten belyser klimatförändringar
JOHAN ERICSON
103 Stamcellsforskning mor Parkinsons sjukdom och depression
ANDREW EWING
107 Nya filmtekniker ska avslöja hjärnans hemligheter
HANS HERTZ
111 Röntgenforskning som väcker förhoppningar
LARS HULTMAN
115 Hård, hårdare, hårdast – stark materialforskning
SVANTE JANSON
119 Slumpgrafsmodeller som kan förutspå smittspridning
PER KRUSELL
123 Klimatförändringar påverkar länders ekonomier olika
STEFAN THOR
127 Flugforskning som kan bromsa utveckling av Alzheimer
LEIF ANDERSSON
133 Tamsvin, hästar och kycklingar berättar om människans arv
MAGNUS BERGGREN
137 Han omvandlar elektroniska signaler till biologiska signaler
PER-OLOF BERGGREN
141 Med ögat som fönster för diabetesstudier
CHRISTER BETSHOLTZ
145 Ny transportväg för läkemedel mot Alzheimers sjukdom
THIERRY COQUAND
149 Datorer ska granska matematiska bevis
PER DELSING
153 Han tämjer ljusets krafter
TOBIAS EKHOLM
157 Han rör sig på gränsen mellan matematik och fysik
MARIANNE GULLBERG
161 Om konsten att lära sig ett nytt språk
GUNNAR VON HEIJNE
165 Modellerar med livets arkitektur
CARLOS IBÁÑEZ
169 Molekyler med betydelse för fetma, diabetes
och neurologiska sjukdomar
MIKAEL KÄLL
173 Han kastar nytt ljus över biologiska processer
KERSTIN LINDBLAD-TOH
177 Hundens gener – nycklar till mänsklig sjukdom
RICHARD NEUTZE
181 Han filmar i molekylernas värld
OVE NILSSON
185 Han vill förstå – och styra – träds blomning och tillväxt
PATRIK RORSMAN
189 Förklaring till diabetikers svängiga blodsocker
MATHIAS UHLÉN
193 Människan ska få en innehållsförteckning
Wallenberg Scholars –
ett långsiktigt program
till fri forskning
Inom Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse är förvissningen stor
att landets mest välmeriterade forskare behöver långsiktig finansiering, som skapar trygghet och arbetsro för att de ska kunna
prova vilda och djärva idéer som de tidigare inte haft möjlighet
att förverkliga.
Stiftelsen inrättade därför forskningsprogrammet Wallenberg
Scholars år 2008. En grundsten var att anslaget inte skulle var villkorat eller styrt. De 15 miljoner kronor som varje Scholar tilldelas
får därför disponeras för fri forskning under fem år.
Mellan åren 2009 till 2012 utsåg Stiftelsen 46 Wallenberg
Scholars. Bland anslagsmottagarna finns forskare inom alla vetenskapsområden som till exempel; matematiker, diabetesforskare,
fysiker, statsvetare och en historiker.
Många Scholars har vittnat om hur långsiktigheten och friheten
gör det möjligt för dem att våga, att kasta sig ut i det okända för
att hitta ny kunskap. Resultatet kan bli ett »misslyckande« eller
ett forskningsgenombrott, ingen vet, men huvudsaken är att de får
möjlighet att utforska sina hypoteser. Och även kunskap om att
något inte fungerar är ny kunskap som i sin tur kan vara viktig.
Eller så sker det som så ofta händer, att ett oväntat spår dyker
upp som kanske leder i en helt annan riktning.
För att säkerställa att de främsta forskarna också var de som
utsågs till Wallenberg Scholars genomfördes en omfattande
utvärdering. Universiteten nominerade de forskare som de ansåg
uppfyllde kriterierna för utlysningen därefter utvärderades
ansökningarna av internationella och nationella experter inom
respektive ämnesområde.
Som Sveriges största privata forskningsfinansiär med ändamål
att stödja svensk forskning och därigenom stärka Sverige som
forskningsnation är vi övertygade om att de utsedda Wallenberg
Scholars kommer att bidra både till att höja kvaliteten på svensk
forskning och till att ge världen ny kunskap.
Peter Wallenberg Jr
Göran Sandberg
Vice ordförande
Verkställande ledamot
Wallenberg
Scholars 2009
Lena Claesson-Welsh.
Tumörer kan bli
en ofarlig del av kroppen
Cancerbehandling går normalt ut på att förgöra tumörer.
Men Lena Claesson-Welsh har en annan infallsvinkel. Hon
har hittat ett ämne som lugnar ner tumörer; de blir mindre
aggressiva och sprider sig inte. Samtidigt aktiveras immunförsvaret. Mördarceller invaderar tumören och håller den
i schack. På så vis kan cancer bli en kronisk sjukdom.
»Att bli utsedd till
Wallenberg Scholar
har gett mig möjligheter att omsätta våra
projekt till kliniska
behandlingar som kan
hjälpa cancerpatienter
och eventuellt även
personer som lider av
andra sjukdomar, till
exempel hjärtinfarkt
eller ögonsjukdomar
där blodkärlsfunktionen är avgörande.«
Tänk dig en framtid där vissa tumörer blir en del av kroppen, som
ett organ fast helt utan funktion. Onaturligt, men ofarligt. Om de
behandlingar som Lena Claesson-Welsh utvecklar fungerar lika
bra på människor som på möss, kan detta bli verklighet.
– Kanske kan cancer bli till en kronisk sjukdom. En person kan
ha en tumör, men den växer inte och stör inte kroppsfunktionen,
säger Lena Claesson-Welsh.
Behandlingen bygger på ett ämne som finns naturligt i kroppen
och som Lena Claesson-Welsh snubblade över för snart tjugo år
sedan. Hon hade just kommit hem från en vistelse i USA, där hon
gästat en forskargrupp som var världsledande inom området
blodkärlsnybildning. De försökte stoppa tillväxten av nya blodkärl i tumörer. Utan blodkärl skulle tumören lida brist på syre
och näring, och slut växa.
Hemma i Sverige spred sig ryktet snabbt att Lena ClaessonWelsh hade varit på det berömda laboratoriet och lärt sig nya
metoder. Många forskare skickade prover med ämnen som de
ville att hon skulle undersöka. Påverkade ämnet blodkärlstillväxt?
– En metod jag använde kallas kycklingembryo-modellen. Man
knäcker ett fertiliserat ägg i en odlingsskål och så ser man om det
växer och bildar blodkärl, säger Lena Claesson-Welsh.
Det syns tydlig när blodkärlen växer. Ett rött förgrenat nät
uppstår i äggulan.
En mätt tumör blir mindre aggressiv
Ett prov kom från en forskare som arbetade på ett företag.
Det innehöll en sidoprodukt från produktionen av preparat för
blödarsjuka. När Lena Claesson-Welsh testade ämnet, kallat
histidinrikt glykoprotein, HRG, blev det bingo.
11
– Blodkärlsnybildningen minskade på ett dramatiskt vis. Det
gav oss mod att göra vår första riktiga tumörstudie. Både tumörtillväxten och blodkärlstätheten blev mindre. Det hade en bra
effekt, säger Lena Claesson-Welsh.
Till en början trodde hon att tumören slutade växa eftersom
den led brist på blod. Men mer detaljerade studier visade på
något helt annat. Blodkärlen var visserligen få, men de var av
högre kvalitet än normalt. I tumörer brukar blodkärlens väggar
läcka. Vätska tränger ut i vävnaden och det leder till ett högt
tryck. Celler i omgivningen tar skada och dör. Läckande blodkärl
är också dåliga transportörer av syre och näring, vilket gör att
tumören svälter.
– Allt detta verkar stimulera tumören att sprida sig. Den vill
invadera den omkringliggande vävnaden där det finns syre och
näring, säger Lena Claesson-Welsh.
12
När tumören istället fylls av täta och bra blodkärl verkar den
lugna sig. När blodet flödar som det ska, får alla celler de förnödenheter som de behöver.
Elaka immunceller blir hjälpsamma
Till en början trodde forskarna att HRG:s viktigaste effekt var att
täta blodkärlen. Men när de studerade miljön runt cancercellerna
upptäckte de en annan förändring: de immunceller som befanns
sig i tumörens närhet verkade ha ändrat karaktär. Kring nästan
alla tumörer ansamlas så kallade tumörmakrofager.
– Dessa är ofta dåliga; de understödjer tumörtillväxt, säger Lena
Claesson-Welsh.
Men liksom Dr. Jekyll och Mr. Hyde har dessa tumörmakrofager
två tillstånd: ett snällt och ett elakartat. Lena Claesson-Welshs
forskargrupp upptäckte att HRG förändrar tumörmakrofager så
att de istället visar sig från sin goda sida. De börjar locka till sig så
kallade cytotoxiska T-celler; mördarceller som invaderar och avdödar tumören.
Nu hoppas Lena Claesson-Welsh att hon ska kunna omsätta all
denna kunskap till en effektiv behandling som kan komplettera
existerande cancerbehandlingar. Hon ser två alternativ framför sig.
Det ena är en form av genterapi som där ett genmodifierat virus
sprutas rakt in i tumören. Viruset omvandlar tumören till en fabrik
som kontinuerligt tillverkar HRG.
Det andra alternativet är ett ta fram ett läkemedel som har samma effekt som HRG. Detta har bra effekt på möss:
– Vad vi ser är väldigt intressant. Tumören mår bra. Den lider
ingen syrebrist och det blir ingen celldöd i vävnaden rumt
omkring. Samtidigt växer den inte till, säger Lena Claesson-Welsh.
Om detta fungerar lika bra i människor, skulle cancer kunna bli
en kronisk men ofarlig sjukdom.
Lena Claesson-Welsh
Professor i medicinsk
biokemi
Wallenberg Scholar 2009
lärosäte
Uppsala universitet
forskningsområde
Mekanismer för
blodkärlsnybildning
och blodkärlsläckage
priser i urval
Göran Gustafssonpriset
i medicin 1998
Anders Jahres pris
för yngre forskare 1996
Eric K. Fernströms pris
för yngre forskare 1995
The Svedbergpriset 1995
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Andra aspekter av kärlläckage
Forskargruppen studerar också andra aspekter av kärlläckage. När
en person får hjärtinfarkt dör till exempel delar av hjärtmuskeln
eftersom det läcker ut vätska från kärlen.
– Om vi stoppar kärlläckaget ökar överlevanden i hjärtinfarkt
och hjärtfunktionen blir bättre, förmodligen för att det blir mindre
skada, säger Lena Claesson-Welsh.
Detta gäller än så länge möss som är skyddade mot kärlläckage.
Även här hoppas Lena Claesson-Welsh att kunskapen ska kunna
översättas till effektiva behandlingar för människor. 
Text Ann Fernholm
Bild Magnus Bergström
Hans Ellegren
Flugsnapparens gener nyckel
till hur nya arter uppstår
Som första enskilda forskargrupp i världen har Hans
Ellegrens team kartlagt ett ryggradsdjurs hela DNA-kod.
Deras jämförelser av två arter flugsnappare har lett fram
till en unik hypotes om hur nya arter kan uppstå från en
population. På molekylnivå kan Hans Ellegren nu förklara
varför två likartade individer plötsligt inte kan para sig.
»Wallenberg
Scholars-anslaget har
gjort det möjligt för
oss att som enskild
forskargrupp kunna
kartlägga ett helt
genom. Tack vare
finansieringen har vi
kunnat ha en högre
ambitionsnivå än
tidigare. Detta ger
möjligheter till
vetenskapliga
genombrott.«
Ungefär samtidigt som svenska körer sjunger in våren framför
majbrasan, flyttar den svart-vita flugsnapparen hem från sin vintervistelse i Afrika. Deras kvitter fyller skogar över hela Sverige.
Men på Öland och Gotland kan den lätt förväxlas med sin öboende släktning, halsbandsflugsnapparen. Det två flugsnapparna
skiljer sig marginellt. De sjunger lite olika och öbon har ett vitt
band runt halsen, annars är de mest lika.
– De är så lika att de kan korsa sig, men avkomman mår inte
så bra och blir mer eller mindre steril. Förmodligen är det bara
några 100 000 år sedan arterna skiljde sig åt, säger Hans Ellegren,
professor i evolutionsbiologi vid Uppsala universitet.
De senaste åren har han försökt förstå hur det kan komma sig
att två så lika arter inte kan para sig. Vad är det som sätter kuggar
i hjulen?
Skiljde sig åt under en istid
Han visar en karta på fåglarnas utbredning. Halsbandsflugsnapparen huserar främst i sydöstra Europa, och på Öland och
Gotland. Den svartvita flugsnapparen dominerar i nordvästra
Europa. I Mellaneuropa möts det två arterna i ett överlappande
band. Orsaken till att det finns olika arter flugsnapparna, tror
forskarna är att kalla istider har tvingat dem söderut.
– En del hamnade då på den Iberiska halvön, andra i Italien
eller på Balkan, säger Hans Ellegren.
De blev geografiskt åtskilda. Under denna tid började flugsnapparna utvecklas åt olika håll. Men ur ett evolutionärt perspektiv
var de åtskilda under en ganska kort period. Vad var det som gjorde att de inte längre kunde para sig när värmen smälte isen och
fåglarna återigen möttes? Vilka genetiska skillnader spelade roll?
15
– Kan man identifiera orsaken till varför de har blivit inkompatibla, kan man också förstå hur det från en och samma population
kan utvecklas två olika arter, säger Hans Ellegren.
Först i världen med
att kartlägga alla gener för ett ryggradsdjur
Med detta som utgångspunkt har hans forskargrupp under två år
kartlagt flugsnapparnas hela genetiska kod. Det är ett gigantiskt
arbete som blev möjligt tack vare att Hans Ellegren 2009 blev
utsedd till Wallenberg Scholar.
16
– Detta är det första genom för ett ryggradsdjur som en enskild
forskargrupp har lyckats kartlägga. Det krävs anslag på den här
nivån för att man ska ha en chans att göra något sådant här själv,
säger Hans Ellegren.
Jämförelsen mellan de två arterna har gett förvånande men
intressanta resultat. Forskarna trodde att de skulle hitta skillnader
i en eller ett par av flugsnapparnas 17 000 olika gener. Men det
visade sig att alla gener är väldigt lika. Skillnaderna finns i de delar
av arvsmassan som ligger mellan generna.
– Skillnaderna ligger framförallt i kromosomernas ändar eller
precis i mitten. Dessa delar är viktiga när cellen ska dela på sig,
säger Hans Ellegren.
En kromosom brukar ritas som ett X. Kromosomens centrum,
där de två armarna möts, kallas centromeren och den håller ihop
kromosomerna när nya könsceller ska bildas. Upptäckten har
lett fram till en hypotes om hur nya arter kan uppstå, som Hans
Ellegren publicerades i tidskriften Nature hösten 2012. Tesen går
ut på att arter blir inkompatibla eftersom det går snett vid bildandet av könsceller. När en cell ska dela sig och bli till två könsceller,
ligger kromosomerna i cellens mitt. Långa spindelliknande armar,
gjorda av proteiner, fäster till centromererna i mitten. När delningen börjar, drar armarna kromosomhalvorna till varsin dottercell.
Men hos en korsning mellan till exempel svartvit flugsnappare och
halsbandsflugsnappare fungerar troligtvis inte denna process som
den ska.
– Om centromererna inte känner igen varandra, kan de inte rada
upp sig i cellens mitt. De blir inkompatibla, säger Hans Ellegren.
Genom olika experiment ska han nu utvärdera denna modell.
Dessutom ska han i samarbete med kollegorna en våning upp på
Evolutionsbiologiskt Centrum i Uppsala försöka förstå hur genetiska olikheter kan påverka flugsnapparnas beteenden och framgång i häckningen. Kollegorna arbetar i fält och följer kolonier av
flugsnappare på Öland och på Gotland. Både föräldrar och fågelungar ska kartläggas.
– Det långsiktiga målet med den Wallenbergfinansierade forskningen är att förstå den genetiska bakgrunden till egenskaper som
är viktiga i naturen. Vi vill förstå hur biologisk mångfald uppkommer och hur man ska förvalta den genetiska variationen, säger
Hans Ellegren.
Att studera fåglar i naturen är dock både svårt och tidskrävande.
Därför använder de också burfåglar, zebrafinkar som modell. Förhoppningen är att projekten ska korsbefrukta varandra och att
en helt ny art av kunskap ska uppkomma. 
Hans Ellegren
Professor i evolutionsbiologi
lärosäte
Uppsala universitet
forskningsområde
Sambandet mellan evolution
på molekylär nivå och
egenskaper hos individen
priser i urval
ERC Advanced Investigator
Grant 2010
Sture Centervalls pris
för naturskydd
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Ledamot av Kungl.
Vetenskaps-Societeten
i Uppsala
Ledamot av Kungl.
Vetenskapssamhället
i Uppsala
Text Ann Fernholm
Jonas Frisén
Kärnsprängningar ger
hjärnforskare unika
möjligheter
»Det är värsta deckarjobbet«. Så betecknar Jonas Frisén sitt
liv som forskare. Med hjälp av kolisotoper från provsprängningar av kärnvapen, daterar han nervceller i den mänskliga
hjärnan. Många av resultaten överraskar – bland annat att
90-åringar bildar nya nervceller i hippocampus, en del av
hjärnan som är viktig för minnet.
»Wallenberg Scholaranslaget har varit
oerhört värdefullt för
att kunna starta nya
och långsiktiga projekt. God finansiering
över lång tid ger en
stor vetenskaplig frihet, vilket gör att man
kan ta ut svängarna
lite mer och pröva nya
tankar.«
Precis vid ingången till laboratoriet står ett skåp fullt med tomma
champagneflaskor. Det är minnen från alla framgångar som Jonas
Friséns forskargrupp har firat. Storleken på flaskan visar hur mycket blod, svett och tårar som projektet har krävt. Och snart är det
dags för en ny flaska, modell magnum. Tio års strävan har äntligen gett resultat: gruppen har lyckats mäta hur mycket nervceller
som nybildas i människans hippocampus. Den brukar kallas
»porten till minnet« eftersom den bland annat sorterar ut vilken
information som ska gå till långtidslagring.
− De senaste månaderna har varit otroligt spännande. Vi har
samlat tillräckligt mycket data för att kunna göra analyser och
modellera. Det är lite som att öppna julklappar, säger en nöjd
professor i stamcellsforskning.
Möss är inte människor
Mot slutet av 1990-talet var däremot Jonas Frisén ganska
frustrerad. Den kunskap som hans forskargrupp fick fram om
hjärnans nervcellsnybildning gällde egentligen bara gnagare.
Det gick inte att göra samma experiment på människor. Kemikalierna var för giftiga och metoderna ställde krav som var etiskt
ohållbara.
Så han började fundera – hur kunde de göra istället? På något
vis behövde forskargruppen kunna bestämma vilket år nervceller
i hjärnan har formats. Tankarna gick till arkeologin, där forskare
daterar både skelett och papyrusrullar med hjälp av kol 14-metoden. Ju mer av isotopen kol-14 någonting innehåller, desto yngre
är saken.
19
− Men det var en naiv tanke. Halveringstiden för kol-14 är
6 000 år. Det är en fasligt lång tid ur en cells perspektiv, säger
Jonas Frisén.
I forskningslitteraturen snubblade han dock över något annat
intressant: att provsprängningar av kärnvapen har förändrat kol14-halterna i atmosfären. Mängderna fördubblades när världens
kärnvapennationer mellan 1955 och 1963 detonerade hundratals
laddningar. Sedan kom ett förbud och kol-14-halterna har återigen
börjat sjunka mot normala nivåer.
Kärnsprängningar påverkar våra gener
En tanke mognade sakta fram. Kunde man använda atmosfärens
varierande halter av kol-14 för att datera celler? När en cell delar
sig kopieras alla gener till dottercellen. Gener består av DNA, en
molekyl som till stor del byggs av kolatomer. Kol-14-halten i en
nervcells DNA borde alltså spegla exakt vilket år efter 1955 som
den har formats.
20
Tanken var vild och Jonas Frisén skulle behöva röra sig utanför
sina vanliga jaktmarker för att ro den i hamn. Studier av kol-14
kräver kärnfysik och stora acceleratorer.
− Sådana här okonventionella projekt brukar inte välkomnas
av forskningsfinansiärer. Folk tvivlar på att man får till det, säger
Jonas Frisén.
Men tack vare ett anslag från Knut och Alice Wallenbergs
Stiftelse fick han möjlighet att testa idéns bärkraft. Redan tre år
senare hade den prestigefyllda tidskriften Cell en bild av ett klassiskt svampmoln från en kärnsprängning på framsidan. Jonas
Friséns forskagrupp hade då lyckats analysera åldern på hjärnbarkens nervceller. Vid den tiden debatterades det intensivt om
nervceller nybildas i hjärnbarken. Men resultatet var tydligt –
nervceller i människans hjärnbark är lika gamla som personen.
De nybildas alltså inte efter födelsen.
Jonas Frisén
Professor i stamcellsforskning
lärosäte
Karolinska Institutet
forskningsområde
Resultat som förvånar
Mer förvånad blev Jonas Frisén när forskargruppen lyckades mäta
kol-14-halterna i luktbulben år 2009. Försök visar att det finns två
ställen i hjärnan hos alla däggdjur där nervceller nybildas: i hippocampus och i luktbulben. Men hos människor verkar det fungera
annorlunda.
− När data började trilla in upptäckte vi till vår stora förvåning
att koncentrationerna av kol-14 motsvarade de som fanns i atmosfären när personerna föddes. Det hade jag inte förväntat mig,
säger han.
De dagsfärska analyserna av hippocampus rymmer också överraskningar. När svensken Peter Eriksson 1998 lyckades visa att
hippocampus förnyas, skakade resultaten om forskarvärlden.
− Det är den enda studie hittills som har påvisat nervcellsnybildning i den mänskliga hjärnan, säger Jonas Frisén.
Men nu har han lyckats bekräfta resultaten och har dessutom
kvantifierat nybildningen. Vi byter årligen ut cirka två procent av
hippocampus – även när vi blir riktigt gamla.
− Hos de flesta försöksdjur minskar nybildningen med åldern.
Men våra analyser visar att människor som är över 90 år fortfarande har en omfattande nervcellsnybildning, säger Jonas Frisén.
Han ska också analysera nybildningen vid fetma och depression.
Djurförsök visar att dessa två tillstånd är kopplade till en lägre
nervcellsnybildning. Antidepressiva läkemedel, så kallade SSRIpreparat, verkar tvärt om stimulera tillverkning av nya nervceller.
Att förstå dessa processer är nästa viktiga mål för Jonas Frisén och
hans forskargrupp. 
Studier av stamceller i vuxna
organ, framförallt i hjärnan
priser i urval
AkzoNobel Science Award 2011
ERC Advanced Grants 2010
International Prize of the
Dargut and Milena Kemali
Foundation for Basic and
Clinical Neurosciences 2010
Göran Gustafssonpriset 2002
Anders Jahres pris för yngre
forskare 2001
Eric K. Fernströms pris till yngre
forskare 2001
övrigt
Medlem av European Molecular
Biology Organization (EMBO)
2003
Ledamot av Kungl. Ingenjörsvetenskapsakademien
Ledamot av Nobelförsamlingen
vid Karolinska Institutet
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Text Ann Fernholm
Karl Henrik Johansson
Energibesparing genom
uppkopplade apparater
och fordon
Tåg av lastbilar, lokaler som bara värms upp om någon är där
och tvättmaskiner som anpassar sig efter elnätets kapacitet.
Det är några tillämpningar av Karl Henrik Johanssons annars
ganska teoretiska forskning. Om nätverk av datorer och sensorer får styra finliret i vår vardag, går det att göra stora
energibesparingar.
»Tack vare den långsiktiga finansieringen
som Wallenberg
Scholar ger, kan jag
nu angripa några av
de största och viktigaste forskningsproblemen inom mitt
område. Dessutom
är utnämningen en
bekräftelse på att
forskningen jag leder
är internationellt
framstående och viktig för Sverige, vilket
till exempel underlättar när jag rekryterar
doktorander och
forskare.«
Några radiostyrda lastbilar står parkerade i experimentverkstaden. Det är högt i tak, nakna ventilationsrör och slitna målade
betonggolv, lite som i en lagerlokal. Karl Henrik Johansson,
professor i nätverksreglering, har just flyttat hit den praktiska
biten av sin verksamhet. Några hundra meter bort på KTH:s
campus ligger institutionen där hans forskargrupp utvecklar ny
teori för nätverksreglering: hur olika enheter ska samarbeta för
att lösa en gemensam uppgift. I fallet med lastbilarna handlar det
om att räkna ut hur de, genom att kommunicera med varandra,
kan åka tätare ihop utan att krocka. Fordonet längst fram ska ha
en förare, men sen rullar resten av bilarna automatiskt efter på ett
avstånd om bara ett tiotal meter. Ju närmare, desto mindre luftmotstånd och desto större bränslebesparing.
− Mellan år 2000 och 2020 beräknas antalet godstransporter i
världen växa med 50 procent. Om vi grupperar lastbilar i tåg, så att
de kör ihop, kan vi spara 5–10 procent i bränsle, säger Karl Henrik
Johansson, som blev utsedd till Wallenberg Scholar år 2009.
En trådlös konvoj
Redan nu använder Scania hans teknik ute på vägarna. Företaget
har ett åkeri där de bland annat provar att köra konvojer om 3–4
lastbilar åt gången mellan Stockholm och Zwolle i Holland. Men
här på KTH ska tekniken optimeras ytterligare. Fordonen ska
bli än bättre på att samverka, transporter ska ske på utsatt tid och
vägnätet ska användas effektivare. Lastbilsmodellerna och andra
fordon i lokalen utrustas med datorer, sensorer och trådlös
kommunikation.
23
− Om lastbilarna ska köra på ett visst avstånd från varandra
måste de kunna kommunicera. De bilar som följer efter måste
snabbt anpassa sig om den framför till exempel bromsar eller
gasar, säger Karl Henrik Johansson.
Lastbilarna blir till mobila sensorer som vet var i världen de
befinner sig och som kan ta till sig och kommunicera information
om vägförhållanden och övrig trafik. I lagerlokalen har forskargruppen med hjälp av infraröda kameror satt upp ett GPS-system
för inomhusbruk. Det är samma slags system som filmindustrin
använder när de animerar figurer som Gollum i Sagan om ringen.
Själva vägnätet ska forskargruppen projicera på golvet. Tanken är
att kartan ska rulla fram så att modellbilarna kan köra runt i hela
i Europa trots att lokalen bara är 10–15 meter lång.
24
Lastbilar och tvättmaskiner – enheter i ett nätverk
För Karl Henrik Johansson handlar lastbilsexperimenten om mer
än bara bränsleförbrukning. Han ser lastbilarna som mobila enheter i ett dynamiskt nätverk, där varje enhet är mer eller mindre
beroende av alla de andra. När enheterna kommunicerar kan de
anpassa sig efter varandra och dra nytta av varandras information.
Dessa enheter kan vara något helt annat än lastbilar, till exempel
rum i ett hus eller sammankopplade processer i en industri.
− Vi utvecklar grundläggande teorier för hur de här sammankopplade systemen ska vara uppbyggda, säger Karl Henrik
Johansson.
De tar fram ekvationer som beskriver enheternas kommunikation och programmerar datorer som styr och optimerar processerna automatiskt. På engelska heter ämnesområdet »networked
control« och det kan översättas till »reglering av dynamiska nätverk«. Karl Henrik Johansson tar ett annat exempel: tvättmaskiner utvecklade för Norra Djurgårdsstaden, en miljöstadsdel som
byggs i Stockholm. Tvättmaskinerna, framtagna av Electrolux,
känner av tillfälliga toppar och dalar i elförbrukningen och rättar
sig därefter. Genom sådana här automatiska anpassningar blir
belastningen på elnätet jämnare.
− En maskin spelar ingen roll, men när alla hushåll i Norra
Djurgårdsstaden, eller hela Stockholm, tvättar så här gör det helt
plötsligt skillnad, säger Karl Henrik Johansson.
Små förändringar som ger stor effekt
När han tillämpar sina teorier handlar det ofta om små förändringar som leder till stora energibesparingar; enkla men smarta innovationer som göra saker effektivare. En doktorand har nyligen
börjat experimentera med energianvändningen på KTH. Han ska
koppla temperaturregleringen till universitetets undervisningsschema. En tom föreläsningssal ska förbruka minimalt med energi.
Först någon timme innan studenterna fyller salen, ska värme och
ventilation gå igång.
Men Karl Henrik Johansson har också lite mer vilda framtidsvisioner. På en hylla i experimentverkstaden står helikopterliknande modeller. Dessa ska, med hjälp av dynamisk nätverksreglering, flyga i formation i lagerlokalen. Helikoptrarna ska
känna av och anpassa sig till varandra och till trafiken på golvet –
helt automatiskt. Han hoppas kunna bjuda in skolelever som
kan få prova på och inspireras av den spektakulära tekniken.
Så det är tur att det är högt i tak i Karl Henrik Johanssons
experimentverkstad. 
Karl Henrik Johansson
Professor i nätverksreglering
lärosäte
KTH
forskningsområde
Reglering av dynamiska nätverk
priser i urval
Utnämnd till Fellow av IEEE 2013
Lars Magnus Ericssons stiftelse
för främjande av elektroteknisk
forskning 1998
Scania AB Young Researcher
Award 1996
Peccei Award, International
Institute of System Analysis,
Österrike 1993
övrigt
Medlem av IEEE Control
Systems Society Board
of Governors
Framtidens forskningsledare
2005, Stiftelsen för Strategisk
Forskning, SSF
Text Ann Fernholm
Anne L’Huillier
Atomfysik på frammarsch
Anne L’Huillier rör sig i en värld som består av partiklar
som är mindre än man kan föreställa sig. Som atomfysiker
studerar hon elektroner som rör sig i atomer och molekyler.
Det första genombrottet kom när hon och hennes forskargrupp kunde mäta världens kortaste ljuspuls, det andra
när de fångade elektroner på film.
För att få en liten förståelse för vilka snabba rörelser som Anne
L’Huillier studerar så måste man mäta tiden i attosekunder.
En attosekund motsvarar ungefär en triljondels sekund. Eller
10 upphöjt i minus 18 sekunder, eller för att få ett mer begripligt
perspektiv.
– En attosekund förhåller sig till en sekund på ungefär samma
sätt som en sekund förhåller sig till universums ålder, förklarar
Anne L’Huillier.
Attosekundpulser bildas när en atom befinner sig i ett starkt
elektromagnetiskt fält. Elektronernas svängningar ger upphov till
ny strålning med högre frekvens, övertoner. Dessa övertoner kan
sedan under speciella förhållanden samverka och bilda »tåg« av
attosekundspulser.
År 2003 lyckades Anne och hennes forskargrupp skapa och
mäta en 170 attosekund lång attosekundpuls, som då var världens
kortaste puls. Och det var med hjälp av dessa pulser och »stroboskopteknik« som de två år senare, för första gången i världen,
kunde visa rörliga bilder på en elektronvåg som just slitit sig från
atomkärnan och guppat i väg på en ljusvåg.
– Det är otroligt mycket som hänt sedan publiceringen av upptäckten, 2005, och fram till i dag, konstaterar hon lugnt.
»ERC-anslaget
betydde mycket,
sedan kom
Wallenberg Scholaranslaget som kronan
på verket. Det har
gjort att jag vågar
satsa på något nytt.«
Indirekta tillämpningar
Högeffektlaserlaboratoriet vid Lund Laser Centre, som är det
enda av sitt slag i Skandinavien, är ett respekterat laboratorium
i världen, delvis tack vare Anne L’Huillier.
Forskningen som bedrivs i labbet är, liksom på de flesta håll,
helt nyfikenhetsstyrd men tillsammans driver de olika labben på
laserutvecklingen och bidrar på så vis indirekt till flera praktiska
tillämpningar.
– Våra önskemål tvingar laserföretagen till ständig utveckling
27
som kan vara bra även inom andra område, berättar Anne
L’Huillier.
Högeffektlaserlaboratoriet är fyllt av olika avancerade lasersystem som används för att skapa strålning.
– Nästan all utrustning är finansierad av Wallenbergstiftelsen.
Vårt nyaste lasersystem, som jag köpte med hjälp av Wallenberg
Scholar-anslaget, baseras på hög repetitionsfrekvens som ger nästan en miljon pulser per sekund vilket möjliggör en rad experiment
vi inte kunna genomföra tidigare. Den vi använde när vi gjorde
filmen klarade »bara« 1000 pulser per sekund.
28
I takt med att storleken på anslagen växt har också hennes forskargrupp utökats från en mindre skara till dagens omkring 15 personer.
Ett växande område
Just nu jobbar Anne L’Huillier och hennes grupp med att försöka
mäta hur lång tid det tar för en elektron att lämna en atom.
Forskargruppen har tidigare framförallt experimenterat med gas.
– Vi vill nu också göra det på en yta, och titta på nanostrukturer.
Det är mycket svårare. Därför kommer vi att samarbeta med bland
andra forskare inom fasta tillstånds fysik och kondenserad materia,
berättar Anne L’Huillier.
I början av 1900-talet hade atomfysiken sin glansperiod men
trängdes sedan allt mer ut av både kärnfysik och elementarpartikelfysik. Men i och med laser- och datorutvecklingen har den fått
en renässans och är åter igen i ropet. Det visade inte minst 2012
års Nobelpris i fysik som gick till två forskare som uppfunnit och
utvecklat metoder för att styra och mäta enskilda kvantpartiklar.
– Det märks också att allt fler blir intresserade av vårt forskningsfält. Attofysik är ett område som växer, bekräftar Anne
L’Huillier.
Experimentalist och teoretiker
Anne L’Huillier kom från Paris till labbet i samband med att det
startades 1992 för att delta i ett forskningssamarbete under några
månader. Hon återvände sedan under 1994 och anställdes 1995.
Två år senare utsågs hon till professor vid Lunds universitet.
– Det som är så roligt med attofysik är att det är så kreativt, det
finns både tekniska och teoretiska utmaningar. Vi är främst experimentalister men även teoretiker och ibland lite av ingenjörer. Jag
känner verkligen att jag valt rätt jobb. Sedan älskar jag att undervisa, det berikar också forskningen, konstaterar hon.
2011 fick hon Unescos pris för kvinnor inom vetenskap, med
avsikt att uppmuntra kvinnor inom teknik och naturvetenskap.
Fysik med ultrakorta laserpulser är i mycket männens värld.
– Jag har två, tre kvinnliga kollegor i världen som jag har kontakt
med.
Anne L’Huillier menar att stödet från familjen och kollegor har
var viktigt för hennes karriär. Något hon tror kan vara ännu viktigare för kvinnor än män. 
Anne L’Huillier
Professor i atomfysik
lärosäte
Lunds universitet
forskningsområde
Attosekundpulser och
ultrasnabb atomfysik
priser i urval
Carl Zeiss Research Award 2013
L’Oréal-UNESCO For Women in
Science Award 2011
ERC Advanced Grant 2008
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Ledamot av Nobelkommittén för fysik
Text Carina Dahlberg
Lars Nyberg
Med blick för hjärnans
minnesfunktion, åldrande
och sjukdom
Alla har vi väl ibland önskat att vi skulle kunna titta in i en
annan persons hjärna för att förstå hur han eller hon tänker.
Lars Nyberg kan det. Med hjälp av magnetkameror, minnestester och statistiska analyser försöker han fånga vad som
händer med vårt minne och vår hjärna när vi åldras.
»Ska man våga satsa
på långsiktiga studier
är det oerhört viktigt
med en mångårig basfinansiering. Anslaget
har varit avgörande
för ytterligare en
omgång av Betulastudien.«
I källaren på Norrlands universitetssjukhus ligger Umeå center
for Functional Brain Imaging. Centret, som Lars Nyberg är föreståndare för, arbetar med hjärnavbildning. Den främsta orsaken
till placeringen i källaren är den stora och tunga magnetkameran,
MRI-kameran, med vars hjälp man kan avbilda och studera hjärnan medan den arbetar. Kameran är i princip en jättemagnet med
en styrka på tre tesla.
– Den måste stå i ett isolerat rum och det är väldigt viktigt att
inga magnetiska föremål kommer i närheten eftersom de omedelbart sugs in av magnetfältet och kan slungas in i kameran, förklarar Lars Nyberg.
Som Wallenberg Scholar fortsätter Lars Nyberg och hans forskargrupp med den minnesstudie som inleddes redan 1988 under
ledning av professor Lars-Göran Nilsson.
– Då startade vi Betulaprojektet som är en longitudinell studie
av åldrande, minne och demens. Syftet är att studera hur minnesfunktioner förändras under vuxenlivet och att bestämma riskfaktorer för demens och tidiga tecken på demenssjukdomar.
Minnesförsämring först i sextioårsåldern
Sedan starten har 4 500 slumpvis utvalda Umeåbor deltagit i studien. Tester har utförts vart femte år i fem omgångar. Hösten
2013 planeras nu ytterligare en omgång.
– Det tillkommer nya personer hela tiden i studien men merparten har varit med i flera försöksomgångar.
Och det är just det, att det finns resultat från samma personer
vid olika tidpunkter, som är det mest värdefulla med studien och
gör den unik.
31
– På så vis kan vi se hur olika individers minne förändras över
tid. Minnesfunktionen är individuell. Våra studier visar på att det
finns 80–85-åringar som har lika bra minne som genomsnittliga
35-åringar.
Nästan samtliga övriga studier som gjorts har utgått från tvärsnittsstudier, där individer i olika åldrar jämförs, och indikerat att
det episodiska minnet börjar försämras redan vid 25-årsåldern.
– Vi tycker att vi har en god bild av hur det ser ut. Våra longitudinella studier visar en ganska stabil minnesfunktion fram till 60–
65-årsåldern. Men alla forskare håller inte med om det, säger han
med ett tvetydigt leende.
Livsstilsfaktorer och gener viktiga
Det episodiska minnet är det personliga minnet, där saker som
vi gjort och upplevt lagras, det är också den minnesfunktion som
tidigast påverkas av ålder.
Lars menar att en viktig faktor för hur åldrandet påverkar det
episodiska minnet också är vilken nivå den enskilda individen
börjar på.
– Genetik är givetvis en stark faktor för minne och kognition
men våra studier har visat att det finns fler. Vi vill påstå att det som
utmärker äldre personer med gott minne är att det lyckats bevara
sin minnesfunktion och inte som tidigare sagts, att de har tillgång
till någon slags minnes- eller hjärnreserv.
32
Betulaprojektet tyder på att livsstilsfaktorer som fysisk aktivitet,
sociala nätverk och typ av arbete spelar roll för bevarandet av minnesfunktionen.
– Vi har också sett att personer med hög utbildning, kvinnor och
de som har en gynnsam variant av COMT-genen, som påverkar
dopaminnivån, har bättre resultat.
Upptäckten av betydelsen av COMT kan kopplas till att personer med Parkinsons sjukdom, som bland annat beror på låga dopaminnivåer, inte bara får motoriska problem utan många gånger
också försämrad minnesfunktion.
– Vi håller därför på med en särskild studie av Parkinsonpatienter, berättar Nyberg.
Faktorer som hänger samman med sämre minne är låg utbildning, arbetslöshet, manligt kön och en ogynnsam variant av
ApoE-genen som har visat sig vara den starkaste riskfaktorn
för demens.
Viktigt att utmana hjärnan
Hippocampusregionen i hjärnan, som ungefär befinner sig innanför tinningen, är viktig för det episodiska minnet
– Vi ser att de som har bra minne har högre aktivitet i hippocampus då de memorerar ny information.
Kan man då slå sig till ro som äldre om man har ett gott minne
och goda förutsättningar för att få behålla det. Svaret är nej.
– Man måste hela tiden fortsätta att vara aktiv och utmana hjärnan genom att göra nya saker. Hjärnan kan tränas livet ut. Fortsatt
fysisk aktivitet är också en viktig faktor.
Någon speciell typ av hjärnträning kan han ännu inte rekommendera.
– Vi håller på med studier och försöker hitta metoder som utmanar hjärnan på ett bra sätt. De metoder som i dag marknadsförs
har generellt inget vetenskapligt stöd. Framförallt är det så att träningseffekterna tenderar att vara väldigt specifika.
Lars Nyberg började sin forskarkarriär som professor i psykologi
för att 2006 utses till professor i neurovetenskap. Detta gör honom
nog extra väl lämpad till det som är lite av en nyckel i minnesforskningen – att konstruera uppgifter som försökspersonerna ska lösa
när minnet undersöks.
Framgångarna har lett till att Lars Nyberg också fått en inbjudan
att delta i EU:s mångmiljardsatsning på hjärnforskning. Han är
också en av de forskare som ingår i det stora hjärnprojektet Brain
Power som finansieras av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse. 
Lars Nyberg
Professor i neurovetenskap
lärosäte
Umeå universitet
forskningsområde
Åldrande, minne och
demenssjukdomar med hjälp
av hjärnavbildning
priser i urval
Mångbergska priset i neurologiska vetenskaper 2008
övrigt
Torsten och Ragnar Söderbergs forskningsprofessur
i medicin 2011
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
sedan 2008
Thomas Nyström
Åldrade celler skadas
av proteinklumpar
I Thomas Nyströms värld handlar inte åldrande om rynkor
och glömska, utan om proteiner som klumpar ihop sig inuti
celler. Han studerar varför celler blir gamla och vilka molekylära processer som kan skydda mot åldrande. Förhoppningen
är också att förstå sjukdomar som Parkinsons och Huntingtons bättre, där personer åldras i förtid.
»Det anslag som man
får som Wallenberg
Scholar är av den bästa typen. Pengarna är
inte är låsta till något
speciellt projekt och
dessutom varar de i
fem år. De flesta
andra anslag räcker i
tre år. Då måste man
skynda sig att få resultat. Vi hade inte kunnat göra det vi gör
i dag utan det här
anslaget.«
I ett litet rum på Thomas Nyströms laboratorium står tre robotar
som dag och natt arbetar med att förädla jäststammar. Detta är
hjärtat av forskargruppens verksamhet. Tusentals olika jästceller
korsas med tusentals andra. En robot sköter själva avlandet; en
annan för över korsningarna till ett odlingsmedium och en tredje
– ett robotmikroskop – läser av hur väl jästen åldras. Målet är att
få fram jästceller som kan leva så länge som möjligt.
– Vi försöker hitta proteiner och processer som kan bromsa åldrandet och som kan motverka uppkomsten av sjukdomar som till
exempel Huntingtons och Parkinsons, säger Thomas Nyström,
professor i mikrobiologi vid Göteborgs universitet.
Jäst är en encellig organism och dess medellivslängd räknas i
hur många dotterceller en modercell kan knoppa av. Normalt kan
den dela sig 25 gånger. Men Thomas Nyström, har fått fram jästceller som kan leva i över 40 generationer.
– Det är mycket för att vara i jäst, säger han när han förevisar
sina robotar.
Han vågade satsa på detta storskaliga projekt år 2009, när han
blev utsedd till Wallenberg Scholar. Och tack vare robotarna har
han hunnit göra en rad spännande upptäckter under sin livstid.
− Vi hade inte kunnat genomföra projektet utan den här
utrustningen. Det hade tagit toklång tid, över 80 år. Nu tar det
istället åtta månader, säger Thomas Nyström.
Gamla celler fylls av klumpar av proteiner
Den tes som Thomas Nyström arbetar efter är att åldrande beror
på att proteiner, som annars styr och kontrollerar cellens kemi,
blir gamla och klumpar ihop sig. Proteiner består av långa kedjor
av aminosyror och dessa bildar trassliga ansamlingar som är giftig
35
för cellen. Att denna process hör ihop med åldrande upptäckte
Thomas Nyström när han studerade varför bakterieceller plötsligt
kollapsar.
– En del av problemet är att bakterier skadar sig själva med sin
egen andning. Det bildas fria syreradikaler som skadar proteinerna,
säger Thomas Nyström.
Alla celler som andas omsätter syre. Det är en reaktiv molekyl
som lätt bildar syreradikaler. Cellerna har flera olika skyddsmekanismer mot dessa. Men åldrande celler verkar inte hinna med att
ta hand om alla radikaler.
Till en början studerade Thomas Nyströms forskargrupp proteinklumparna i bakterier. Forskningsprojektet tog dock en ny riktning
när en doktorand, som hellre ville studera jästceller, upptäckte
något förvånande: när en jästcell delar sig stannar alla proteinklumpar i den gamla cellen. Dottercellen belastas inte med detta skräp.
36
– Även om modercellen är gammal kommer alltså dottercellen
att födas ung, säger Thomas Nyström.
Hans nyfikenhet väcktes. Hur gick det till? Dog dottercellen
tidigare om man förstörde sorteringsmekanismen?
Åldrandet syns som gröna prickar
För att kunna följa cellers åldrande utvecklade forskargruppen ett
system där proteinklumpar lyser i grönt. De använder ett protein,
Hsp104, som naturligt försöker reda ut trassel av skadade proteiner
och som binder till alla giftiga klumpar. Till Hsp104 har forskarna
sedan kopplat ytterligare ett protein som lyser grönt. Denna sinnrika konstruktion gör att det börjar lysa grönt i cellen när proteinklumparna formas.
– Alla på vårt labb tittar på gröna prickar hela tiden. Vi drömmer
om dem på nätterna, säger Thomas Nyström.
I unga celler – där proteinerna är intakta – finns inga prickar alls.
Men när cellen bli äldre dyker prickarna upp och blir fler och fler,
tills kollapsen är ett faktum.
Parkinsons och Huntingtons handlar om för tidigt åldrande
Thomas Nyström forskargrupp har också tagit fram jästmodeller
av Huntingtons och Parkinsons sjukdomar. Dessa sjukdomar orsakas av speciellt giftiga och muterade proteinklumpar. När forskargruppen studerade huntingtin, det protein som orsakar Huntington, hittade de en ny intressant försvarsmekanism. Cellerna samlar
alla skadliga klumpar på en enda plats. Men sedan, när de blir
äldre, tappar de denna förmåga och gröna prickar börjar dyka
upp lite överallt.
– Vi förmodar – men det är en ren hypotes – att det är bättre att
allting klumpar ihop sig till en enda stor boll, istället för att fara
omkring överallt i cellen.
Klumparna fastnar framförallt på en struktur som fungerar som
transportväg i cellen. När klumparna blir för många slutar transportvägarna fungera.
Vad styr då det naturliga åldrandet? Gruppens forskning visar
att proteiner som skyddar mot syreradikaler är viktiga. Men mycket mer än så kan Thomas Nyström inte avslöja. Han nämner än
det ena, än det andra spännande forskningsresultatet. Men så
säger han:
– Men det här får du inte skriva om. Det är inte publicerat ännu.
Mycket av det han pratar om, i all hemlighet, har potential att
förändra synen på åldrande. Detta tack vare tre robotar vars ledade
armar jobbar dag ut och dag in med att korsa jästceller. 
Thomas Nyström
Professor i mikrobiologi
lärosäte
Göteborgs universitet
forskningsområde
Jäst som modell för åldrande
och åldersrelaterade
sjukdomar
priser i urval
Björkénska priset 2006
Göran Gustafssonpriset i
molekylärbiologi 2003
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Medlem av European
Molecular Biology
Organization (EMBO)
Medlem av American
Academy of Microbiology
Text Ann Fernholm
Bo Rothstein
Korruption leder till
sämre hälsa
»The problem of hell«. Så beskriver Bo Rothstein ett överraskande forskningsresultat: det finns inget samband mellan
hur demokratiskt ett land är och landets välstånd. Faktum
är att människor i diktaturens Kina mår bättre än i demokratins Indien. Mänsklig välfärd beror istället på något
helt annat: avsaknad av korruption och att alla står lika
inför lagen.
»Wallenberg
Scholars-anslaget har
framför allt betytt att
jag har kunnat rekrytera en grupp unga
forskare och ge dem
möjligheter att bedriva forskning kring
den här problematiken. Det har i sin tur
gjort att vi blev
huvudansvariga för
ett omfattande EUfinansierat forskningsprojekt inom
detta område vilket
också är det hittills
största EU-projektet
inom samhällsvetenskaplig forskning.«
Hur ska ett land styras för att invånarna ska må så bra som möjligt? Den frågan upptar Bo Rothstein, professor i Statsvetenskap
vid Göteborgs universitet. För snart tio år sedan var han med och
grundade forskningsinstitutet »The Quality of Government«
och sedan dess har institutet byggt en gigantisk databas, numera
en av de mest använda i världen, för denna typ av samhällsvetenskaplig forskning. Den rymmer bland annat tiotusentals intervjuer med slumpmässigt utvalda invånare från en stor del av världens länder. Dessutom har över tusen experter fått ge sin syn på
offentlig verksamhet och utöver detta har forskarna lagrat information som kan mäta välfärd; allt ifrån barnadödlighet, tillgång
till vatten och hur många 12-åringar som kan läsa, till hur nöjda
landets invånare är med sitt liv. Med alla dessa data som grund
försöker institutets forskare nu förstå sambanden mellan människors hälsa och landets förvaltning. – Vi sysslar med tre frågor. Hur ska man rent begreppsligt förstå vad som räknas till kvalitet i offentlig verksamhet? Vad har
det för effekter på mänsklig välfärd? Och hur kan man förklara
variationerna mellan länder? säger Bo Rothstein.
Opartiska och fria från korruption
Den första frågan – vad som är kvalitet i offentlig verksamhet –
har Bo Rothstein ägnat mycket tid. Definitionen måste vara allmängiltig och enkel. Hans slutsats: kvalitet är när offentliga institutioner är opartiska och är fria från korruption. Alla ska vara lika
inför lagen.
– Tjänstemän ska implementera och tillämpa landets lagar och
förordningar utan att påverkas av mutor, religion, kön, etnicitet,
39
släktskap, politiska åsikter eller andra ovidkommande saker, säger
Bo Rothstein.
Demokrati – ingen garanti för välfärd
Bo Rothsteins forskning visar att graden av korruption inom statsförvaltningen spelar en avgörande roll för invånarnas välmående.
Hur demokratiskt land är, har förvånande nog mycket mindre
betydelse.
– Jag kommer att vara den sista personen som argumenterar mot
demokrati. Men det dystra resultatet är att det är svårt att hitta ett
samband mellan graden av demokrati och mänsklig välfärd, säger
Bo Rothstein.
Han jämför till exempel Kina och Indien:
– Kina överträffar numera Indien på varje upptänkligt mått på
mänsklig välfärd.
Till de länder som toppar listan över opartiska myndigheter hör:
de nordiska länderna, länder i nordvästra Europa, Australien,
Kanada, Nya Zeeland, Chile, Singapore och Hong Kong. Demokratier som Grekland och Italien lider däremot av svår korruption
och här i bottnar eurokrisen, menar Bo Rothstein:
– Grekland och Italien hamnar lägre i våra mätningar än vad en
handfull afrikanska länder gör.
40
Meriter hos landets tjänstemän påverkar korruption
Om korruption påverkar välfärden i ett land – vad styr då graden av
korruption? Här har institutet hittat tre intressanta infallsvinklar.
– Det finns ett starkt samband mellan breda utbildningsreformer
och låg korruption. Hur många barn som i medeltal gick i skolan
år 1870 är starkt kopplat till dagens korruptionsnivå, säger Bo
Rothstein. Utbildning är alltså viktigt. Men också jämställdhet. Ju fler kvinnor i landets styrande organ, desto mindre korruption, visar institutets forskning. Sist men inte minst är rekryteringen av tjänstemän viktig. I länder där meriter avgör, är korruptionen låg. I
samhällen där svågerpolitik regerar, ökar risken för att myndigheterna ska behandla människor olika.
– En strikt meritrekrytering sänder ut en viktig signal om statens intentioner, säger Bo Rothstein.
Däremot hjälper det inte höja tjänstemännens lön, visar institutets analyser. Det är en myt att det skulle vara svårt att muta en
högavlönad tjänsteman.
Arbete mot korruption har vilat på fel grunder
I några av världens länder minskar korruptionen, till exempel
Sydkorea, Chile, Taiwan och Botswana har man varit framgångsrik. Men i många andra länder går utvecklingen åt fel håll. En viktig orsak, menar Bo Rothstein, är att åtgärdsprogrammen har varit
baserade på felaktiga teorier.
– Man har missförstått problemets grundläggande natur, säger
han.
En dominerande tes bygger på att människor inom en korrupt
statsförvaltning inte skulle förstå att de agerar omoralisk. Men
institutets forskning visar att människor korrupta länder mycket
väl förstår att det är dåligt. En annan tes säger att ohederliga
aktörer måste bestraffas hårdare. Men för detta krävs domstolar
som är opartiska när de dömer och i korrupta länder saknas just
detta.
Istället, menar Bo Rothstein, krävs något som kan liknas vid
en »Big bang«; ett omvälvande förändring av statsförvaltningen
som gör att invånarna inser att det är nya spelregler som gäller.
Och att dessa spelregler gäller alla. Hur och varför sådana omvälvningar uppstår, återstår att besvara. Nästa steg inom forskningen
är att gå igenom olika länders historia och identifiera viktiga
händelser som har lett bort från korruption och ökat landets
välfärd. 
Bo Rothstein
August Röhss professur i
statsvetenskap
lärosäte
forskningsområde
De politiska institutionernas
kvalitet, välfärdspolitik,
social tillit, korruption,
fattigdomsbekämpning,
arbetsmarknadspolitik och
intresseorganisationer
priser i urval
Pris för tvärvetenskaplig
forskning Kungl. VetenskapsSamhället i Uppsala 2004
Sveriges universitetslärarförbunds pris för akademisk
frihet 2003
övrigt
Huvudansvarig för EU-projektet
»Anticorruption Policies
Revisited: Global Trends and
European Responses to the
Challenge of Corruption
(ANTICORRP)«
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Text Ann Fernholm
42
Maria Ågren
Kvinnors ekonomiska
betydelse under 1600-talet
större än man trott
Människor har alltid varit tvungna att arbeta för sitt levebröd, så även på 1500-, 1600- och 1700-talen. Men vad en
bonde eller piga faktiskt sysselsatte sig med har till stora
delar varit okänt. För första gången kartläggs det svenska
arbetslivet som det såg ut ända tillbaka till Gustav Vasas
dagar. Den bild som växer fram slår hål på gamla föreställningar om hur män och kvinnor har försörjt sig i äldre tid.
»Wallenberg Scholars
är det största som har
hänt mig sedan jag
utnämndes till professor och betyder otroligt mycket. Anslaget
har gjort det möjligt
att bygga upp ett forskarlag, använda nya
samarbetsmetoder
och skapa ett projekt
som är väsentligt
större än vad som
är vanligt inom
humaniora.«
En forskargrupp med specialister inom historia och humaniora
samverkar för att systematiskt samla in uppgifter om hur människor försörjde sig i Sverige från mitten av 1500-talet fram till slutet av 1700-talet. På den tiden skedde i stort sett allt arbete inom
ramen för hushållen, något som gör det svårare att få grepp om
vad enskilda individer sysselsatte sig med, förklarar Maria Ågren,
professor i historia vid Uppsala universitet och initiativtagare till
projektet »Genus och arbete«.
– I dag beger vi oss som individer till våra olika arbetsplatser,
där produktionen äger rum. Men förr skedde arbetet inom ett
hushåll, och ofta så beskrivs det i de historiska källorna som att
det är just hushållet som uträttar saker och ting, medan det i själva verket givetvis även på den tiden handlade om konkreta personer som arbetade. För oss är utmaningen att försöka bryta upp
det slutna hushållet och få en inblick i hur människor faktiskt försörjde sig.
Värdefulla rättsprotokoll
En yrkesbeteckning som »bonde« ger inte någon större vägledning, och inte heller om kvinnor betecknas som pigor eller änkor
i dokument. Men det finns andra uppgifter om man vet var man
ska leta.
– En viktig källa är gamla rättsprotokoll. Där finns ofta konkreta beskrivningar av vad människor sysslade med, allt från att sälja
strömming och pligga skor till att vakta barn och lägga om sår.
Alla sådana uppgifter samlar vi in och lagrar i en specialkonstrue-
43
rad databas. Dessutom sparas digitaliserade bilder av de handskrifter där forskarna har hämtat uppgifterna.
Unik databas växer fram
Databasen som växer fram blir en unik sammanställning av arbetslivet under den tidigmoderna epoken. Metoden kallas den verborienterade, och handlar om att komma åt vad människor ägnade
sig åt i praktiken, i stället för att utgå från ideal och normer som
kanske inte alltid stämmer överens med verkligheten.
Redan nu konstaterar forskarna att man kan skrota gamla fördomar om hur arbetet var fördelat mellan könen. Det visar sig att
vissa kvinnor ägnade sig åt typiskt manliga grovarbeten och att
hustrur, trots att de enligt lagen räknades som omyndiga, ibland
kunde träda in i sin makes ställe och utföra arbetsuppgifter till och
med i statlig tjänst.
Kvinnor drev på marknadssamhället
Bland vissa historiker har föreställningen funnits att även på 1600talet var fadern familjeförsörjaren och modern stannade hemma,
lagade mat och tog hand om barnen.
– Där tror jag att vi kan visa en mycket annorlunda bild. Den
tidens hushåll fungerade faktiskt mer som moderna hushåll. Både
44
mannen och kvinnan arbetade och bidrog med inkomster i form av
pengar. Även kvinnorna utförde alltså avlönat arbete, något man
inte har sett, och deras insats var viktig för hushållets ekonomi.
Forskningsresultaten belyser också hur Sverige utvecklades från
ett samhälle där människor i stort sett var självförsörjande till att
bli en del av det moderna marknadssamhället, och där spelade
kvinnorna en viktig roll.
– Det var inte minst hustrurna som var aktiva på vad vi kallar för
den framväxande marknaden. De tillverkade föremål och sålde
dem på marknadsplatser och utförde motsvarigheten till vår tids
RUT-jobb, olika servicetjänster som att städa, laga mat och baka
bröd hemma hos andra. Vill man förstå marknadens expansion
redan under 1600- och 1700-talen så är det centralt att närmare
studera kvinnors arbete.
Maria Ågren
Professor i historia
lärosäte
Uppsala universitet
forskningsområde
Gamla släktingar väckte historieintresset
I grundskolan var historia inte Maria Ågrens favoritämne. I stället
var det språkstudier som lockade. Men intresset för det förflutna
och en insikt om nyttan med historiekunskaper växte fram i möten
med äldre släktingar.
– De berättade om sin uppväxt och jag fick klart för mig hur
enskilda människoöden är inflätade i den stora historien. Det var
förlösande och nyttigt att se kopplingarna mellan mikro och makro, mellan den lilla människan och de stora sammanhangen.
Det perspektivet fick Maria Ågren glädje av under studietiden
vid Uppsala universitet. I sin doktorsavhandling belyste hon markoch äganderättskonflikter i södra Dalarna under perioden 1650–
1850. Det förflutna lär oss inte bara om konkreta händelser som
ägt rum för länge sedan, utan ger oss även verktyg till att analysera
vår egen tid, förklarar hon.
– Som historiker övar man upp förmågan till att analysera hur
olika faktorer, till exempel politiska, ekonomiska och kulturella,
samverkar i väldigt komplexa system. Det ger en ökad förståelse av
exempelvis hur samhällen förändras över tid, kunskap som alltid är
aktuell.
Projektet »Genus och arbete« avslutas i december 2014 och
kommer att utmynna i flera böcker, bland annat en monografi på
engelska för att kunna sprida forskningsresultaten internationellt.
Anslaget på 15 miljoner kronor, som delas ut till alla Wallenberg
Scholars, är en ovanligt stor summa inom humanistisk forskning
och har gett förutsättningar för helt nya arbetssätt.
– Det har inneburit att vi kan sätta tänderna i större och svårare
forskningsproblem, säger Maria Ågren. 
Gränslandet mellan social historia,
rättshistoria och ekonomisk historia,
bland annat med frågeställningar som
rör människors försörjning och synen
på jordägandet under tidig modern tid
och med ett genusperspektiv.
priser i urval
Pris till minne av Sten Carlsson, Kungl.
Gustav Adolfs Akademien 2005
Thuréus-priset, Kungl. VetenskapsSocieteten i Uppsala 2003
The Erwin C. Surrency Prize, American
Society for Legal History 2001
Pris för framstående vetenskaplig
gärning, Kungl. Vitterhets- Historie
och Antikvitetsakademien 1998
Pris till minne av Anders Diös, Kungl.
Gustav Adolfs Akademien 1992
övrigt
Ledamot av Societas Litterarum
Humaniorum Regia Upsaliensis, Kungl.
Vetenskaps- Societeten i Uppsala
Ledamot av Kungl. Vitterhets- Historie
och Antikvitetsakademien
Ledamot av Academia Europaea
Hedersdoktor vid Jyväskylä universitet
2013
Text Nils Johan Tjärnlund
Wallenberg
Scholars 2010
Per Ahlberg
Evolutionens steg upp på land
Ett av de stora stegen i evolutionen är ryggradsdjurens kliv
från vatten till land. Per Ahlberg är forskaren som har kastat
nytt ljus över ett av förhistoriens stora mysterier. Våra urgamla förfäder fiskarna tog sig upp på land betydligt tidigare
än vad man har trott.
»Det är ett underbart
stöd. Vi får ett inflöde
av bra människor.
Man kan säga till
duktiga människor
att ›vi har stålar, bara
kom!‹ Vi kan också
starta nya projekt
med mycket kort
framförhållning.«
För några år sedan upptäcktes avtryck i ett stenbrott i sydöstra
Polen. De första spekulationerna handlade om att spåren kunde
ha lämnats av en kravlande kvastfening. Men Per Ahlberg konstaterade snabbt att det rörde sig om avtryck från djur med riktiga
fötter, en tetrapod.
De fossila fotavtrycken var 395 miljoner år gamla, och därmed
det äldsta beviset för övergången från vatten till land som hittills
har presenterats. Resultaten publicerades i tidskriften Nature
vintern 2010 och har väckt stor uppmärksamhet runt om i världen.
– Det fanns tetrapoder, minst lika stora som du och jag, vid en
tid när vi trodde att den här gruppen inte hade uppkommit. Vi
trodde oss ha en bra bild av tetrapodernas uppkomst, men nu
inser vi att det finns jätteluckor, säger Per Ahlberg.
Fyndet handlar om ett centralt skede i livets utveckling. De
första ryggradsdjuren på land, de så kallade tetrapoderna, utvecklades senare till amfibier, kräldjur, fåglar och däggdjur – inklusive
människan. Under många årtionden har forskarna varit ganska
eniga om att tetrapoderna uppstod inom en kort tidsrymd för
omkring 380 miljoner år sedan. Men det skedde alltså betydligt
tidigare.
Levde i strandlinjen
Förr trodde man att de fyrfotade djuren uppkom samtidigt som
de första skogarna, och att steget från vatten till land togs vid
skogiga flodstränder och träsk. Men de nya fotspåren är inte bara
äldre än de första riktiga träden, de kommer också från en annan
miljö: en grund lagun nära kusten.
– Det som är kul med fotspåren är inte bara att de är så gamla,
utan också att de visar oss på djurens beteende och rörelsemönster. Vi har många spår med olika bevaringsgrader, däribland
ungefär 30 fotavtryck med märken av tår.
49
De äldsta djuren såg troligen ut som en blandning av krokodiler
och fiskar och tycks ha levt på gyttjebankar i havskanten. De kavade sig fram med frambenen. Kanske sökte de mat i form av maneter eller uppspolade fiskar och sannolikt förökade de sig i vattnet.
– Exakt vad tetrapoderna gjorde i strandlinjen vet vi inte. Men vi
får släppa den gängse bilden av sprittande vattensalamandrar och
verkligen börja analysera hur de betedde sig, säger Per Ahlberg.
Dinosauriefrälst som barn
Redan som barn var Per Ahlberg »dinosauriefrälst« och intresset
har hållit i sig. Under många år var han verksam som paleontolog
på Natural History Museum i London och 2003 kom han till Uppsala universitet, där han byggde upp en forskarmiljö inom evolutionär organismbiologi från grunden.
Utmärkelsen Wallenberg Scholar har gjort det möjligt att rekrytera nya medarbetare, bland annat den polske forskaren Grzegorz
Niedzwiedzki, som hittade avtrycken efter de äldsta tetrapoderna.
50
Nya ryska fynd
Per Ahlberg har också tack vare Wallenberg Scholar kunnat frigöra
mer egen tid för forskning och resor till samarbetspartners i olika
länder. Ett pågående projekt handlar om ett välbevarat fossil av en
hittills okänd tetrapod i Sosnogorsk i nordöstra Ryssland.
– Det är den äldsta form där vi kan rekonstruera hela skallen och
skuldergördeln, säger Per Ahlberg.
Fyndplatsen var bekant redan på 1800-talet, men det är först
nyligen som en lokal forskare, Pavel Beznosov, har återvänt dit
och, i samarbete med Per Ahlberg, kunnat se med nya ögon på
lämningarna. Gamla fossil är oftast tillplattade, som om man har
gått över dem med en brödkavel, vilket försvårar en rekonstruktion
av volymen.
– Men genom att vi nu har separata ben, som är perfekt tredimensionellt bevarade, så behöver vi bara pussla ihop dem för
att få en korrekt form. Till exempel ser vi att nosen är uppåt bjöd,
som i ansiktet på en gädda.
Detaljerade bilder av livets förhistoria
Forskningen sker inte endast i fält, utan även på ett molekylärbiologiskt laboratorium som Per Ahlberg har byggt upp. Där
arbetar ett team med att studera relationen mellan genuttryck och
embryoutveckling hos zebrafisk, som är en vanlig modellorganism
inom utvecklingsbiologi. I ett rum med stora datorskärmar sitter
några medarbetare och visualiserar fossila bens tredimensionella
struktur.
Bilderna håller en mycket hög upplösning, mer än en tusendels
millimeter. De pepparkornsliknande hålen är spår lämnade av
enskilda celler. Genom att modellera blodkärlen genom benen så
kan man exempelvis förstå hur tänderna har växt fram i ett käkben
som är 420 miljoner år gammalt. Det är ett hantverksmässigt och
tålamodsprövande arbete.
Man kan fråga sig vilken nytta vi har av att klarlägga detta i
detalj så lång tid efteråt. Per Ahlberg är van att reflektera över
frågeställningen.
– Vår forskning handlar ytterst om mänsklighetens uppkomst
och de steg i evolutionshistorien utan vilka vi inte skulle finnas till.
Den rymmer flera biomedicinska perspektiv. I det här fallet handlar det om hur näs-, hypofys- och käkregionen har byggts om när
man har gått från rundmunnar till käkförsedda ryggradsdjur, säger
Per Ahlberg. 
Per Ahlberg
Professor i evolutionär
organismbiologi
lärosäte
Uppsala universitet
forskningsområde
Tetrapodernas uppkomst
under devonperioden
(416–359 miljoner år sedan).
Han har upptäckt flera
tetrapoder med namn
som: Elginerpeton,
Obruchevichthys,
Ventastega och Sinostega
samt övergångsformen
Livoniana.
priser i urval
Grant 2010
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Ledamot av Kungl.
Vetenskaps-Societeten
Mats Alvesson
Forskar om människors
fåfänga
Massutbildning, statusjakt och omfattande konsumtion är
några fenomen som präglar vår tids samhälle. Men det är ett
beteende som dövar för stunden och som inte ger någon
långsiktig tillfredsställelse. I stället kan det vara en delförklaring till att många människor mår dåligt, menar professor
Mats Alvesson.
Mats Alvesson är professor i företagsekonomi och doktor i psykologi vid Lunds universitet och utgår i sin forskning från olika
föreställningar om utbildning, arbetsliv och konsumtion.
Ett centralt begrepp i Alvessons forskning är grandiositet. Det
handlar om en utbredd önskan att framställa tillvaron i en förskönad form. Till exempel skapas nya titlar och yrken får legitimation eller ny auktorisation, utan att det för den skull sker en
motsvarande utveckling av bättre och förnyade kunskaper.
– Man vill höja sin status och imagen är i fokus. Man döper om
fenomen så att det låter mer tjusigt och elegant, men det handlar
i hög grad om yta. Denna samhällsutveckling är något som jag
tack vare utnämningen Wallenberg Scholar får möjlighet att
studera mer systematiskt, bland annat i fråga om innebörder
för chefer.
Ytan viktigare än innehållet
»Tack vare anslaget
kan jag agera mer
långsiktigt, få mer
utlopp för kreativa
inslag i forskningen
och testa nya hypoteser, som jag annars
inte hade haft möjlighet till.«
Grandiositeten tar sig uttryck på olika sätt, genom en rad »skyltfönsteraktiviteter«, som Alvesson kallar det. Det kan vara via
sociala medier, exempelvis Facebook och Twitter, där man noggrant väljer ut och presenterar vissa delar av sitt liv och söker
bekräftelse genom att bli sedd av andra, men också i arbetslivet
genom titelinflation, effektsökande powerpoint-presentationer
och en fokusering på varumärken och reklam.
– Men det slutar i ett nollsummespel, där ju mer den ena individen framstår som flott och grandios, desto mer framstår den
andra i en sämre dager, vilket skapar en ökad statusjakt.
Det finns en glidning inom olika delar av samhället där människor i högre grad ses som kunder i stället för medborgare. Varumärket blir viktigare än innehållet, inte bara inom näringslivet
53
utan även inom politik, förvaltning och skola. Något som också
slukar resurser och för med sig stora samhällskostnader, säger Mats
Alvesson.
– En viktig förklaring är kapitalismens utveckling. I vår tid har
det skapats ett överutbud och det driver fram ett skifte från produktion och kärnverksamhet till försäljning, reklam och förförande
budskap.
54
Övertro på högskolan
Från politiskt håll talas ofta om kunskapssamhället och det ropas
efter ökad kompetens inom olika yrken. Högskoleutbildning ses
som en viktig framtidsfråga och en självklar lösning på en rad olika
samhällsproblem. Studenter ska studera längre och genomgå fler
kurser. Men det finns en övertro på massutbildningen, menar Mats
Alvesson.
– Man kan inte sätta likhetstecken mellan en stor utbildningsvolym och kompetensutveckling. Folk blir inte per automatik duktigare för att de har gått en formell utbildning. En aktuell amerikansk studie tar upp att 40 procent av högskolestudenterna inte
blir mer kvalificerade efter sina studier.
Samhället akademiseras brett. Universitet och högskolor tar in
nya utbildningar för att attrahera studenter, som spa-program,
måltidsvetenskap och dataspelsutveckling, ämnen som knappast
hör hemma på den nivån, enligt Alvesson. Samtidigt har intresset
för den klassiska bildningen och krävande studier sjunkit, och i
stället uppmuntras elever och studenter till att ha kul och ägna sig
åt ämnen som de själva tycker är intressanta.
Räds inte debatten
En rad av Mats Alvessons slutsatser kan uppfattas som kontroversiella, men han räds inte att sticka ut hakan i debattartiklar och
opinionsbildande böcker. Bland annat har han kallat högskolan
för en AMS-filial. Men deltagandet i debatten är en viktig del av
forskarrollen, som han ser det.
– Jag kallar mig inte för expert, och är ödmjuk kring de vetenskapliga osäkerheter som finns. Och visst kan man råka illa ut i
massmedier på grund av att budskap förvrängs. Men det är viktigt
att bidra publikt och intellektuellt, även utanför ens snäva forskningsområde.
Mats Alvesson ser fram emot att använda anslaget som följer
med utnämningen Wallenberg Scholar till flera olika projekt, bland
annat vidare studier av grandiositet, utbildningsfrågor, varumärkesutveckling och företagens organisation.
– Det är nyfikenhetsdriven forskning. För mig handlar det vetenskapliga arbetet om att skapa ett mysterium och sedan lösa det.
Det speciella är att finna oväntade fenomen och sedan få möjlighet
att studera dem, till exempel att följa intressanta processer inom en
organisation eller ett företag, säger Mats Alvesson. 
Mats Alvesson
Professor i företagsekonomi
lärosäte
Lunds universitet
forskningsområde
Huvudsakligen om
organisation och ledarskap
i näringslivet, om varumärkesutveckling och
begreppet grandiositet.
utmärkelser
Honorary professor vid
St Andrews University och
University of Queensland
Visiting professor vid Exeter
University
övrigt
Han har skrivit flera böcker
Tomhetens triumf är översatt
till engelska och japanska
Han är också aktuell med en
bok om chefsliv tillsammans
med Stefan Sveningsson
Helena Edlund
Med målet att minska
diabetes- och andra
fetmarelaterade sjukdomar
I över 20 år har Helena Edlund studerat bukspottkörteln, den
handstora körteln bakom magsäcken, som kan gömma svaret
på hur en global epidemi av diabetes och andra fetmarelaterade sjukdomar kan stoppas.
– Egentligen har vi redan svaret. Det gäller att röra på sig och hålla nere kaloriintaget och undvika snabba kolhydrater, konstaterar
Helena Edlund som precis innan intervjun kommit tillbaka från
sin dagliga lunchjogging på Umeå universitets campus.
Men trots att de flesta vet att kost och motion är nyckeln till ett
friskt och sunt liv sprider sig fetma och diabetes typ 2 som en epidemi över hela världen. Störst är ökningen i Asien, Mellanöstern,
och Amerika.
– USA:s befolkning håller på att äta ihjäl sig. Bara en tredjedel
är normalviktiga, 20–30 procent har fettlever och det finns tolvåringar som har skrumplever på grund av fetma, berättar Edlund.
Typ 2-diabetes kallades tidigare för åldersdiabetes men allt
eftersom allt fler barn drabbades gick man över till att prata om
typ 2-diabetes, medan »barndiabetes« kallas typ 1.
– Typ 2-diabetes är en komplex sjukdom som karaktäriseras av
både insulinresistens och defekter i betacellerna, konstaterar
Helena Edlund som utsågs till Wallenberg Scholar 2010.
»Anslaget ger
mig frihet att testa
idéer och ett längre
perspektiv. I stället
för att publicera
när jag har halva historien kan jag vänta
tills den är mer
komplett.«
Få fungerande läkemedel
Helena Edlund som är professor i molekylär utvecklingsbiologi
inledde sin forskarbana med studier av bukspottkörtelns utveckling, från det att den bildas i embryot tills dess den är fullt
utvecklad. Genom fortsatta studier av de insulinproducerande
betacellerna och cellernas signalöverföring hoppas hon kunna
bidra med kunskap som kan minska diabetes- och andra fetmarelaterade sjukdomar. I fokus för hennes forskning står betacellerna och en receptor, en del i cellen som vidarebefordrar signaler, samt cellernas autofagi, cellernas nedbrytning av utslitna
cellbeståndsdelar.
57
– Jag vill på molekylärnivå förstå hur fetma påverkar bukspottkörtelns insulinbildande betaceller, leverfunktionen och kopplingen till diabetes. Varför slutar betacellerna fungera? Varför utvecklar inte alla med insulinresistens diabetes? Jag vill förstå, säger hon
med ett energiskt eftertryck.
Visst drivs hon också av att hitta en förklaring som kan leda till
ett läkemedel men hon säger att det är väldigt svårt.
– Det handlar om ett oerhört komplext samspel. I dag har vi få
fungerande läkemedel eftersom vi inte har full förståelse av processen. Ju mer vi förstår desto bättre kan vi bli på förebyggande insatser och på att förbättra eller skapa nya läkemedel.
58
Fetma och diabetes
Helena Edlund, som är en av världens ledande utvecklingsbiologer,
gjorde tillsammans med sin forskargrupp, ett internationellt
genombrott när det gäller förståelsen för hur fetma orsakar ökade
nivåer av insulin, socker och blodfetter. Nivåer som kan leda till
sjukdomar som typ 2-diabetes och fettlever samt följdsjukdomar
som hjärt- och kärlsjukdomar och kronisk leversjukdom.
– Förklaringen är att fett förstärker utsöndringen av insulin –
man får en turboeffekt. Vi visade att fettsyror stimulerar insulinutsöndring via receptorn GPR40 och att om man utvecklar fetma
men saknar GPR40 receptorn så drabbas man inte av diabetes och
andra relaterade sjukdomar i samma utsträckning, berättar Helena.
Genom att blockera receptorn skulle man teoretisk kunna skydda sig mot diabetes och andra följdsjukdomar.
– Men vi vet inte om det hjälper när man redan har utvecklat
diabetes. Eftersom diabetesdiagnosen ofta sätts flera år efter
insjuknandet så blir det i så fall ett ineffektivt vapen.
Vardagsmotion och mindre socker
Att betaceller påverkas både av ålder och av fetma är numera fastlagt. Helena och hennes forskargrupp har nu blivit allt mer intresserad av cellernas autofagi.
– Autofagin, eller nedbrytningen av utslitna celldelar, försämras
bland annat vid fetma. Om man stimulerar autofagin lever man
längre. Och då är vi tillbaka till rätt kost och motion igen, säger
hon samtidigt som hon slår ett slag för vardagsmotionen.
– Att ta trapporna istället för hissen, eller att stå istället för att
sitta vid sitt skrivbord och att sluta äta godis eller att dricka läsk,
är små enkla förändringar man kan göra.
Helena Edlund
Professor i molekylär
utvecklingsbiologi
lärosäte
Umeå universitet
forskningsområde
Bukspottkörtelns utveckling
och uppkomsten av diabetes
priser i urval
Nordeas livsvetenskapliga
pris 2011
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Individuella behandlingar
Diabetes och andra fetmarelaterade sjukdomar är komplexa. Genetik, hormoner och andra faktorer samspelar med miljöpåverkan på
ett sätt som är svårt att förutse. Det gör det svårt att hitta effektiva
läkemedel.
– Olika diabetespatienter kan dessutom ha olika grundproblem
vilket betyder att den effektivaste behandlingen kan vara helt individuell. Att forska om detta är som att lägga pussel. Vissa bitar är
viktigare än andra, när de väl ligger på plats kommer de andra
automatiskt. Men varje ledtråd vi får leder samtidigt till en mängd
nya frågor. Förhoppningsvis kommer alla bitar att falla på plats en
dag, men det krävs fortfarande mer kunskap och forskning innan
pusslet är klart, konstaterar Helena Edlund. 
Olle Eriksson
Framtidens magnetiska
material
Omkring 80 procent av all världens information är lagrad
i ett magnetiskt medium, som datorer, mobiltelefoner och
digitalkameror. Men tillgången på råvara kan bli ett framtida
problem. Dessutom ställs nya krav på ökad lagringskapacitet
och snålare energiförbrukning. Olle Eriksson är forskaren
som försöker förutspå framtidens magnetiska material.
»Under många år
fanns gott om forskningsidéer på lager,
men inga medel för
att realisera dem.
Vi har haft ett uppdämt behov och tagit
fram en massa idéer
som vi nu äntligen
kan börja testa.
Dessutom är det
väldigt hedrande
personligen att bli
utsedd till Wallenberg
Scholar.«
Högt uppe under takåsarna på Ångströmlaboratoriet kan Olle
Eriksson skåda ut över Uppsala. Men oftare betraktar han världen i atomskala. Här finns en av världens främsta miljöer inom
materialteori med ett stort världsomspännande nätverk och
omkring 100 samarbetspartners. Med hjälp av matematiska
modeller och datorsimuleringar studerar man bland annat magnetiska material för att teoretiskt förutspå egenskaper som hårdhet och dynamik.
I nuläget baseras magnetiska material med stor hårdhet på sällsynta jordartsmetaller, som exempelvis neodym. Omkring 90
procent av alla gruvor med sådana metaller finns i Kina och priserna stiger i höjden. Råvarutillgången kan bli ett framtida problem.
– Det gäller därför att hitta nya metallkombinationer. Vi kan
med mycket god noggrannhet utföra teoretiska beräkningar och
göra sökningar med större hastighet än vad man kan göra experimentellt. Förhoppningen är att vår forskning leder fram till material med motsvarande egenskaper eller till och med bättre material, säger Olle Eriksson.
Databas med mönsterigenkänning
Lämpliga materialkandidater vaskas fram med hjälp av mönsterigenkänning. Uppsalaforskarna har skapat en databas baserad på
materialens elektronstruktur.
– Vi tittar mycket på hur elektronerna rör sig i material och det
är denna elektronrörelse som ger upphov till alla de kemiska bindningar som stabiliserar materialen, och förklarar varför järn är
magnetiskt, fönstret är genomskinligt och våra dna-strängar ser ut
som de gör för att ta några exempel, förklarar Olle Eriksson.
61
Elektronstrukturen beskriver materialets egenskaper och kan
liknas vid materialets eget dna. Nu har Olle Eriksson och hans kollegor räknat ut elektronstrukturen för över 100 000 material,
såsom järn, aluminium, kisel och lagt ut uppgifterna på en hemsida, som vem som helst kan ta del av.
Material kan uppfinnas teoretiskt i datorn innan de sedan prövas
experimentellt. Det snabbar på forskningen och gör arbetet mer
träffsäkert. Vissa material lämpar sig bättre än andra i magnetiska
minnen.
– Vi har till exempel tagit fram en järnkoboltlegering, som vi
tror kommer att ha goda egenskaper. Det verifierades av en annan
forskargrupp här på Ångströmlaboratoriet, som kunde tillverka
materialet i tunna filmer. Men nu vill vi kunna återskapa materialets egenskaper i bulkform och kommer då att samarbeta med
kemisterna här i samma byggnad, förklarar Olle Eriksson.
62
Tar fram nya supraledare
Elektronstrukturen är också av grundläggande betydelse för att
förstå andra egenskaper hos material, som exempelvis supraledning. I supraledare kan ström flyta utan elektriskt motstånd.
Om supraledare skulle fungera i rumstemperatur vore det lösningen på världens energiproblem och upphovet till en hel rad tillämpningar som i dag låter som science fiction: svävande tåg, högspänningsledningar utan elförluster och en ny generation enormt
kraftfulla datorer.
Olle Eriksson har tillsammans med kollegan Mattias Klintenberg nyligen tagit fram en lista på drygt hundra material som är
potentiellt nya högtemperatursupraledare. Tusentals vetenskapliga
artiklar har skrivits om detta fenomen sedan genombrottet 1986,
men fortfarande är mekanismerna bakom okända.
– Vi har upptäckt saker som sticker ut och är gemensamma i
materialens elektronstruktur. När vi går igenom databasen har vi
med hjälp av detta kunnat ta fram en förteckning på nya kandidater. Det är ett gäckande och spännande ämne att försöka lösa supraledningens gåtor. Många har kliat sig i skallen och gett upp, så
det vore fantastiskt om det här kan innebära ett nytt genombrott.
Tidigare har inte tekniken varit mogen för mönsterigenkänning.
Men nu är datorerna tillräckligt snabba och mjukvaran avancerad
nog för att kunna få fram den detaljerade struktur som är nödvändig, och det kan alltså vara grunden till att upptäcka de efterlängtade materialen.
Olle Eriksson
Professor i teoretisk
magnetism
lärosäte
Uppsala universitet
forskningsområde
Teoretisk modellering av
materialegenskaper med
anknytning till fysik och
kemi.
priser i urval
Grant 2010
i fysik 2002
övrigt
Pusselbitar som förklarar verkligheten
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Det var inte självklart att Olle Eriksson skulle bli teoretisk fysiker,
men i gymnasiet väcktes hans intresse på allvar. I Uppsala hade
han turen att bli doktorand under professor Börje Johansson, välkänd bland annat som medlem av Nobelkommittén för fysik och
som blivit en inspirerande förebild och nära kollega. Olle Eriksson
har också varit verksam i Los Alamos i USA, tre år som postdok
och ett år som gästforskare.
– Det är en fantastisk forskningsmiljö, men miljön här i Uppsala
är mycket bättre än vad som kan uppbringas där.
Forskningsresultaten kommer de närmaste åren att kunna leda
fram till snabbare, energisnålare och bättre datorer. Tillämpningarna är viktiga, men det är också roligt med grundforskningen.
– Det är kul för oss att bygga modeller som vi tror beskriver
verkligheten, och sedan få modellerna verifierade i experiment. Då
har vi fått ännu en pusselbit som vi kan lägga till för att förstå hur
verkligheten är beskaffad. 
Patrik Ernfors
Grundforskning för
självläkande hjärnor
En hjärna som skadas av en sjukdom eller ett slag, ett
trauma, kan i dag inte repareras. Men Patrik Ernfors hoppas
att hans forskning ska bidra till att hjärnan i framtiden kan
stimuleras till att självläka. Han tror att förståelsen av mekanismerna bakom stamcellernas celldelning kan vara en
avgörande faktor.
– Vi hoppas och tror att våra fynd inte bara kan hjälpa hjärnan
att självläka vid skador utan att de också ska öppna för att nya
behandlingsformer för vissa cancersjukdomar kan utvecklas.
Patrik Ernfors, som är professor i molekylär neuroutveckling
vid Karolinska Institutet, och hans forskargrupp har skapat ett
nytt forskningsfält.
Det finns väldigt många forskare i världen som studerar stamceller, nästan alla försöker förstå vad det är som gör, och hur det
går till, att embryonala stamceller som i de närmaste kan utvecklas till alla typer av celler, specialiserar sig och utvecklas till exempelvis hudceller, blodceller eller nervceller. Patrik Ernfors forskargrupp är i princip ensamma om att studera mekanismerna
kring själva celldelningen.
– Stamcellerna är speciella eftersom de kan dela sig obegränsat.
Men det har forskats väldigt lite om hur delningen regleras. Kunskapen om delningen hos embryonala och neurala stamceller är
knapphändig, konstaterar Patrik Ernfors, som med anledning av
sin framstående forskning utsågs till Wallenberg Scholar 2010.
»Anslaget ger mig
ekonomisk frihet att
gå ut i okänd mark för
att leta nya principer
och mekanismer,
något som är oerhört
viktigt för att nå ny
kunskap.«
Stimulans till självreparation
Varje celldelning ger antingen upphov till två helt nya stamceller
som ser till att bevara stamcellsegenskaperna, eller till en ny
stamcell och en specialiserad, differentierad, stamcell med nya
egenskaper.
Forskarna vet att hjärnan har ett sätt att styra specialiseringen
av stamcellerna i hjärnan. Problemet är att det finns för få stamceller, för att de i sin tur ska kunna bilda ett tillräckligt stort antal
ersättningsceller som kan reparera skador. Patrik Ernfors hoppas
att hans forskning ska avslöja mekanismerna bakom processen.
65
66
– Då skulle man kunna designa läkemedel som kunde stimulera
en ökning av antalet stamceller och på så vis hjälpa hjärnan att
reparera sig själv.
Saknar protein
Uppkomsten till forskningsfältet var ett oväntat fynd som Patrik
och hans forskargrupp gjorde 2008. De fann att celldelningen av
stamceller, och därmed också deras antal, styrs genom en mycket
oväntad mekanism som helt skiljer sig från andra somatiska celler
i kroppen. Embryonala stamceller saknar det protein som bestämmer om cellen ska dela sig eller specialisera sig. Det är samma
protein som också bestämmer hastigheten på celldelningen i
somatiska celler.
– Vi upptäckte bland annat att embryonala stamceller har andra
mekanismer som styr celldelningen och att denna mekanism också
styr delningen av stamceller i den vuxna hjärnan.
De fann också en signalsubstans eller neurotransmittor, som
gjorde att cellerna delade sig långsammare genom att påverka proteiner kopplade till kromatinet, som består av strukturproteiner
bundna till arvsmassan, DNA:t.
– Det fick oss att fokusera på att försöka förstå proteiner bundna
till DNA:t och deras roll vid celldelning.
Ny cancerbehandling?
Patrik Ernfors menar att om man förstår mekanismerna bakom
stamcellers celldelning kan möjligheter öppnas för att lära sig hur
man kan både öka och minska stamcellernas antal, och genom detta påverka hur många nya utmognade hjärnceller som bildas i den
vuxna hjärnan.
– Vi vet att det finns ett direkt samband mellan antalet nybildade
hjärnceller, inlärning och minne. Försök med möss visar att antalet
celler påverkar inlärningen och det gäller troligen människan också.
Kopplingen till cancersjukdomar går via celldelningen. Det är
väldigt få celler i en tumör som kan bilda och förnya tumörceller
som skapar metastaser. I dag är forskarvärlden ganska enig om
att det finns cancerstamceller som för vidare mutationer vid delningen.
– De är resistenta mot de flesta behandlingar. Vi studerar främst
hjärncancersjukdomen Gliom. Vi letar efter små molekyler som
styr celldelningen. Förstår vi mekanismerna bakom celldelningen
kan vi kanske skapa behandlingsmetoder som om stoppar delningen och därigenom spridningen av cancercellerna, säger Patrik
Ernfors. 
Patrik Ernfors
Professor i vävnadsbiologi
lärosäte
forskningsområde
Mekanismerna bakom
stamcellers celldelning
priser i urval
Grant 2008
övrigt
Ledamot av Nobelförsamlingen vid Karolinska
Institutet
Olle Inganäs
Energisk och ledande
solskensforskare
Plastelektronik, effektiv energiomvandling av solenergi,
organiska batterier och lysdioder samt självlysande molekyler som kan spåra Alzheimers. Olle Inganäs forskning
spänner över många fält. Att efterlikna naturens mönster
är den röda tråden han följer.
– Jag är lite av en megaloman och ofta ute på områden där jag är
okunnig, säger Olle Inganäs, professor i biomolekylär och organisk elektronik, och skrattar.
Enligt ordboken betyder megaloman en person som lider av
hybris eller storhetsvansinne. De må vara som det vill med den
saken, Inganäs är en av Sveriges mest citerade forskare, och när
man lyssnar på honom svingas man i hög fart från det ena till det
andra området. Det går inte annat än att djupt beundra hans förmåga att tänka fritt och prova om den kunskap han har också
gäller samband inom andra områden.
– Jag är framför allt intresserad av gränssnittet mellan elektronik och biologiska system. Temat i min forskning är energi. Jag
fascineras av den biologiska uppbyggnaden. Men också av hur
man kan forma och foga material på olika sätt. Elektroniska polymerer är exempelvis en struktur med biologisk inspiration, förklarar Inganäs.
Solceller ett realistiskt alternativ
»Jag har aldrig haft så
mycket pengar att
göra precis vad jag vill
med. Nu kan jag göra
något som har en hög
risk – det kan bli ett
misslyckande eller ett
stort genombrott.«
Elektroniska polymerer är plastmaterial som leder ström. Olle
Inganäs har jobbat med dessa under hela sin vetenskapliga karriär
och är framförallt intresserad av organiska, nedbrytbara och
miljövänliga polymerer.
– Jag vill använda den renaste energikällan – solen. Jag avskyr
förbränningsmotorn passionerat, säger han med eftertryck.
Inganäs mål är att skapa material som kan användas för energiomvandling, som är billiga och går att skala upp. Vita ljusdioder
och solceller är två exempel.
– Problemet med solceller är i princip löst, inte av oss men
andra labb har lyckats utvinna en tiondel av solljusets energi. Det
är i och för sig inte imponerande om man jämför med solceller av
69
kisel men det börjar se ekonomiskt realistisk ut att använda organiska solceller.
Svårt med finansiering för produktion
Även om organiska solceller inte når upp i samma effektivitet som
de av kisel har de andra fördelar.
– Materialet är så tunt att det kan placeras på alla möjliga ytor
och vinklar, vilket man inte kan med kiselcellerna. Det är dessutom billigt. Det tar några år att återvinna den energikostnad som
krävs för att sätta upp dagens solceller medan det för de organiska
tar en dag. Det är en tidsfråga innan det blir en vanlig lösning i
bostäder, menar Inganäs.
Olle Inganäs tror att den solcellsfilm som hans labb jobbar med,
där polymererna trycks på en tunn platsfilm, snart når upp till
10 procents effektivitet eller mer.
– Nu ligger vi på 7 procent. Vi kommer att köpa in en prototypmaskin för att kunna producera solcellsfilm både snabbt och
billigt.
För Inganäs är den vetenskapliga utmaningen över, han menar
att slutskedet kommer att vara beroende av synteskemi och sedan
måste någon gå in med kapital för att produktionen ska komma
igång.
– Jag har jagat finansiering i Sverige i flera år men det är svårt,
säger han lite uppgivet samtidigt som han medger att det inte är
ett riskfritt projekt.
70
– Det kan visa sig att oorganiska material blir vinnare i slutet
men för mig har denna teknologi en potential att försörja jorden
med el, som motiverar samma insatser som använts inom Manhattan- och fusionskraftsprojekten.
Organiska batterier
Parallellt med arbetet med solcellerna har Olle Inganäs, genom att
gå tillbaka till sin tidigaste forskning, angripit nästa problem – lagringen av solenergin.
– Solen lyser ju inte dygnet runt och alla dagar. Jag hade en idé
om att lignin, som finns i träd och växter och är en biologisk polymer, skulle kunna fungera för att skapa ett organiskt batteri.
Inspirationen hämtade han från naturen och växternas fotosyntes där elektroner laddade av solenergi transporteras av kinoner,
elektrokemiskt aktiva molekyler.
– Jag kontaktade sedan den enda levande elektrokemisten som
studerat lignin, Grzegorz Milczarek, på två månader hade han
byggt en prototyp.
Tillsammans skapade de en tunn film, ur en blandning av pyrrol
och ligninrester från svartlut, som är en restprodukt vid tillverkning av pappersmassa. Filmen används som katod i batteriet.
– Jag har svårt att tro att det kan bli lika bra som litiumbatteriet.
Men jag tror att det kan bli tekniskt attraktivt och ett bra komplement för lagring.
Lysdioder och Alzheimersdiagnostik
En annan drivkraft är att ersätta lysrör och glödlampor med energieffektiva vita lysdioder.
– Med hjälp av felveckade proteiner kan vi väva in lysande molekyler i grönt, blått och rött, som gör det möjligt att åstadkomma
vitt ljus och tryckbara vita ljuskällor.
Lite oväntat ledde Inganäs forskning honom också in på
diagnostik och läkemedelsutveckling för proteinveckningssjukdomar som Alzheimers. Något som utvecklades till en företagsidé.
– För 10 år sedan arbetade vi med vattenlösliga elektroniska
polymerer som detektorer för DNA-hybridisering. Det visade sig
att de biopolymerer som vi använde också fungerade som detektor
för ansamlingar av felveckade proteiner, amyloida plack, som bland
annat bildas vid Alzheimers. I dag bygger vi transistorer med felveckade proteintrådar som bärare, och på samma sätt med DNAkedjor dekorerade med elektroniska polymerer. Smått blir det, och
många exemplar. Om kunskap går att kröka på det här sättet måste
det finns många fler möjligheter … 
Olle Inganäs
Professor i biomolekylär och
organisk elektronik
lärosäte
Linköpings universitet
forskningsområde
Energiomvandling i
gränssnittet mellan
elektronik och biologiska
system.
priser i urval
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Grundare av life-science
företaget BioChromix AB
samt solel-bolaget Soleve AB
Kurt Johansson
På jakt efter
slumpmässiga mönster
I det slumpmässiga, tillsynes oordnade, ser många matematiker mönster och samband som är dolda för oss andra.
Naturen är fylld av sådana mönster. Att hitta dessa
mönster och förstå varför de dyker upp är en utmaning.
Kurt Johanssons intresse för exakt vetenskap som fysik ledde
honom till slumpmatris- och sannolikhetsteori. Det kan låta som
en motsägelse men egentligen är det olika sidor av samma mynt.
– I all naturvetenskap finns matematiska mönster. Vi matematiker är intresserade av mönster, varför vissa mönster uppstår, varför
de är naturliga och upprepar sig. Sannolikhetsteorin visar att det
finns mönster i slumpen, förklarar han. Slumpmatristeorin visar på
nya slumpmönster. Den gäller främst fysikaliska fenomen men har
även, framförallt statistiska, tillämpningar i andra vetenskaper.
Normalkurvan
»Anslaget ger mig
mer tid för forskningen och har inneburit
att jag har kunnat
skapa en forskargrupp. Inom matematik är det inte
så vanligt att ha en
grupp under en lite
längre tid, så för mig
är det intressant och
givande möjlighet.«
Den viktigaste och mest använda sannolikhetsfördelningen är
normalfördelningen som går tillbaka till felteorin för mätningar.
Fördelningen beskriver den slumpmässiga variationen kring ett
medel, ett genomsnittligt värde, till exempel av mätvärden. Den
dyker upp i de mest skiftande sammanhang, även biologiska och
samhällsvetenskapliga. Många känner till att exempelvis längdfördelningen hos en grupp människor ganska väl beskrivs av
normalfördelningen. Matematiker vill förstå varför just denna
fördelning dyker upp i så många situationer, det måste finnas
ett bakomliggande matematiskt mönster.
– För normalfördelningen finns numera en mycket väl utvecklad förståelse. Slumpmatristeori ger upphov till nya sannolikhetsfördelningar och jag fascineras av när och varför dessa dyker upp.
Min forskning är inriktad på att förstå den matematiska strukturen bakom dessa nya fördelningar, berättar Kurt Johansson.
Auktoritet inom Tracy-Widomfördelningen
Kurt Johansson är en världsauktoritet när det gäller TracyWidomfördelningen, en av de nya fördelningarna som kommer
från slumpmatriser.
73
– Tracy-Widomfördelningen dyker upp i vissa sammanhang där
man kanske skulle vänta sig att se en normalfördelning men där
fluktuationerna kring ett medel visar sig ha ett annat mönster.
Han illustrerar med ett exempel där 10 000 punkter är slumpmässigt utplacerade i en kvadrat.
– Målet är att gå igenom så många punkter som möjligt genom
att förflytta sig mellan dessa punkter längs räta linjer i riktningar
som ligger mellan nord och öst, med startpunkt i det nedre vänstra
hörnet av kvadraten. Det visar sig att man i genomsnitt kan plocka
upp cirka 200 punkter, vilket motsvarar 2 gånger kvadratroten av
10 000. Men – variationen kring 200 är inte normalfördelad utan
ges istället av Tracy-Widomfördelningen, ett resultat som var helt
oväntat.
Det som gör det så intressant är att en likadan slumpmässighet
dyker upp i så olika sammanhang.
– Det betyder att det måste finnas en likartad matematisk struktur bakom.
För en matematiker är målet att kunna formulera och bevisa en
sats som fångar det mönster man studerar i en matematisk modell,
74
något som ofta visar sig mycket svårt, konstaterar Kurt Johansson.
Modellen med de slumpmässigt utplacerade punkterna är nära
relaterad till vissa modeller för slumpmässig tillväxt.
– Experiment av fysikerna Takeuchi och Sano har nyligen visat
att Tracy-Widomfördelningen beskriver oregelbundenheten i tillväxten av gränsskiktet mellan två faser av flytande kristaller, så
denna nya fördelning finns inte bara i matematiska modeller utan
kan även påvisas experimentellt.
Bergsklättring bland lodräta klippor
Kurt Johansson
Kurt Johansson berättar att många av de problem han jobbar med
har sin bakgrund i teoretisk fysik.
– Jag vill bevisa satser rörande de återkommande matematiska,
slumpmässiga mönstren. Detta faktum, att samma slumpmässiga
mönster uppträder i skilda sammanhang, benämns ibland universalitet. Att normalfördelningen dyker upp så ofta är ett bra exempel på universalitet. Utmaningen för en matematiker är att bevisa
att det verkligen är så i olika matematiska modeller.
Vägen till att finna dessa bevis liknar han vid att hitta den rätta
stigen uppför ett högt berg.
– Ofta känns det som att jag befinner mig bland lodrätta klippor,
jag vet inte om jag kommer att lyckas ta mig upp.
Till sin hjälp har han papper, penna, formler och sitt huvud.
– Jag jobbar inte så mycket med datorsimuleringar, även om
sådana spelat en viktig roll i slumpmatristeorin för att påvisa
universalitet.
Professor i matematik
lärosäte
KTH
forskningsområde
Matematisk fysik och
sannolikhetsteori
priser i urval
Rollo Davidson prize
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Kvantkaos
Steget från sett simuleringsresultat till ett matematiskt bevis kan
dock vara långt. Ett exempel på detta är kvantkaos där det finns
välformulerade matematiska modeller, och datorsimuleringar tydligt visar att man kan finna fördelningar som kommer från slumpmatristeorin, men där matematiska bevis saknas.
– Jag skulle gärna vilja finna matematiska bevis för dessa observationer men klipporna verkar mycket svårforcerade.
Kurt Johansson säger att han inte vet om hans resultat kommer
att leda till några direkta, mer nyttoinriktade, tillämpningar.
– Min verksamhet är matematisk grundforskning och det är
ingen tvekan om att matematik är av stor betydelse och nytta i vårt
samhälle och vår kultur. Betänk att sannolikhetsteorin, som i dag
är ytterst användbar, har sina rötter i 1600-talets hasardspel, vilket
kanske inte uppfattades som så nyttigt då, även om det intresserade
spelarna. 
Jens Nielsen
Livets egen ingenjör
gör bränsle av jäst
De senaste åren har forskare kartlagt livet ner till molekylnivå. Nu kommer nästa revolutionerande steg. I avancerade
datorprogram skapar systembiologer en ny helhetsbild av
allt levande. Något som ligger till grund för små, gröna kemifabriker som kan ge oss framtidens biobränslen, mediciner
och livsmedel.
»Det är ett helt fantastisk anslag med en
fantastisk effekt.
Pengarna är särskilt
värdefulla eftersom
de är fria och därmed
möjliggör och sätter
igång nya initiativ
som skulle vara svåra
att få medel till på
andra sätt. Den status
som Wallenberg
Scholar har får också
betydelse i andra sammanhang, när man
söker medel från
forskningsråd och
internationellt
inom EU.«
I dag finns väldiga databaser med långa listor över människans
20 000 gener, alla tre miljarder enheter i vårt dna och många av
kroppens minsta byggstenar, proteinerna. Motsvarande uppgifter
finns även om ett stort antal djur, växter och mikroorganismer.
En kartläggning av detaljer, som först nu kan omsättas till
meningsfull kunskap om livets grundläggande mysterier.
Jens Nielsen är professor i mikrobiell bioteknik och systembiologi vid Chalmers tekniska högskola i Göteborg. Hans forskargrupp använder jäst som modellsystem. Modellen över jästcellens
liv är enormt komplex, och man kan använda den för att designa
cellfabriker som kan tillverka bland annat biobränslen, parfymer
och livsmedel. Modellen är också användbar i medicinskt syfte
för att förstå de stora folksjukdomarna.
– Datorprogrammen är helt centrala. Där kan vi testa grundläggande frågeställningar och få fram resultat, som i nästa skede
testas i verkliga experiment på laboratoriet, säger Jens Nielsen.
Jäst ersätter olja
Hetast just nu är tillverkningen av biodiesel. Det är nästa generations biobränsle, och redan inom tio år tror Jens Nielsen att han
själv kommer att åka i en bil tankad med detta drivmedel.
– Vi lär oss om bränsleegenskaper som redan finns i olja och
använder detta till att designa nya jästceller med hjälp av jästmodellerna. Nu har vi tagit gener från bakterier som för miljoner år
sedan kunde skapa olja i underjorden. Denna skräddarsydda gensekvens sätter vi in i jästen och använder den för att tillverka
biodiesel.
Än så länge är allt i liten skala, men tanken är att effektivisera
tekniken för att nå storskalig produktion. Det blir den tredje
77
generationens biobränsle efter etanol baserat på socker, vete eller
majs och träprodukter.
– Vi hoppas att vårt koncept ska bli användbart även för flyg och
lastbilar, som dagens etanolbaserade bränslen inte klarar av. Det
här är högintressant forskning för världens stora energibolag och
vi är glada att kunna bidra till ett mer hållbart samhälle, säger Jens
Nielsen.
Förstå de stora folksjukdomarna
Jästcellerna bidrar också till att förstå komplexa folksjukdomar
som cancer, diabetes och hjärt- och kärlbesvär. Det är sjukdomar
78
som inte orsakas av enstaka »felande« gener, utan snarare beror på
en obalans mellan ett stort antal gener och olika miljöfaktorer.
Med jästen som modellsystem kan man börja kartlägga sjukdomsmekanismer som i dag är fördolda.
– Visionen är att finna effektivare medicinska behandlingar, men
också att nå fram till alltmer förebyggande hälsovård. Det finns
även en viktig ekonomisk aspekt, eftersom samhällskostnaderna
för vård och hälsa redan i dag är enorma och väntas öka, säger Jens
Nielsen.
Kartlägger fetma
Bland annat pågår ett samarbete med fetmaforskaren Lena Carlsson på Sahlgrenska universitetssjukhuset. I projektet analyseras
hur fettvävnad ser ut hos överviktiga jämfört med normalviktiga
personer. Precis som i fallet med biodiesel går det även här att
använda jästen som modell för att studera lipidmetabolismen,
fettcellernas ämnesomsättning.
Det handlar om att förstå hur förändringar i metabolismen
påverkar vävnaderna, hur sjukdomar utvecklas i vävnaderna och
hur olika livsmedel påverkar människans metabolism. I förlängningen blir det kanske möjligt att förutsäga vilka människor som
riskerar att bli allvarligt sjuka av sin fetma.
Men fettceller är bara början. Jens Nielsen vill systematiskt
gå igenom människokroppens viktigaste vävnader, och utarbeta
modeller för till exempel lever, muskler, hjärnceller och vår
tarmflora. Det är något som ger hopp om skräddarsydda
behandlingar och möjligheten att kunna förutsäga sjukdomar
i framtiden.
Det bästa av två världar
Jens Nielsen började sin karriär som ingenjör och forskare på
Danmarks Tekniske Universitet, men hade egentligen inte tänkt
bli akademisk forskare. För några år sedan värvades han som
professor till Chalmers och nu anser han sig ha det bästa av två
världar.
– Det är fantastiskt att kunna bidra med ingenjörsmässiga
infallsvinklar på till exempel medicinska problem. Dessutom befinner vi oss i en spännande skärningspunkt mellan grundforskning
och kommersiella möjligheter. Men jag brukar säga till mina
doktorander att nya patent är en biprodukt. Vi ska vara öppna
för att låta laboratorieresultaten bli användbara i verkligheten,
men det måste vara vetenskap och samhällsutveckling som driver
forskningen. 
Jens Nielsen
Professor i mikrobiell bioteknik
och systembiologi
lärosäte
Chalmers tekniska högskola
forskningsområde
Systembiologi och bioteknik.
Studerar bland annat
regleringsvägar hos eukaryoter
för att utveckla effektiva
cellfabriker för en hållbar
produktion av biobränslen
och kemikalier.
priser i urval
Charles D. Scott Award 2012
övrigt
Ledamot av Kongelige Danske
Videnskabernes Selskab
Ledamot av National Academy
of Engineering (USA)
Ledamot av Kungl. Vetenskapsoch Vitterhets-Samhället i
Göteborg
David Wardle
Förändringar i fjäll- och
skogliga ekosystem
Klimatförändringar, skogsbränder, nytillkomna samt försvinnande arter påverkar viktiga funktioner i ekosystem
både ovan och under jord. David Wardle har ägnat en stor
del av sin forskarbana till att kartlägga samband och förstå
betydelsen av dessa förändringar.
– Det finns mycket forskning om nya arters betydelse och även
en hel del om artförlust men få har studerat nettoeffekten av båda
dessa processer. Det är viktigt att göra om man vill förstå hur
mänskliga aktiviteter påverkar artsammansättningen i ett ekosystem och hur detta i sin tur påverkar systemets produktivitet,
näringscykel och förmåga att lagra kol, konstaterar David Wardle
professor i markoch växtekologi vid Sveriges lantbruksuniversitet, SLU, i Umeå.
En fråga som är under diskussion är om de nya arterna som tillkommer i ett ekosystem tar över samma roll som de arter som
samtidigt försvinner har haft.
– Det är fortfarande en öppen fråga men de nya arterna uppför
sig annorlunda. De gamla arterna har under lång tid samspelat
och anpassat sig till det lokala ekosystemet medan de nya arterna
kommer från andra förhållanden, menar David Wardle.
Flitigt citerad
»Anslaget ger mig
en verklig möjlighet
att utforska olika
användbara uppslag
och vägar vilka jag
annars inte kunnat
utforska.«
David Wardle kommer ursprungligen från Nya Zeeland men
fick i mitten av 1990-talet kontakt med forskare vid SLU i Umeå
och inledde då ett samarbete som förstärktes allt efterhand. Fältstationen i Abisko och öarna i Hornavan och Uddjaur i Arjeplogs
kommun blev på så sätt utgångspunkten för en stor del av hans
fältstudier, vilket så småningom också ledde till att han 2007
installerades som professor vid universitetet. Nu är han en av
SLU:s mest citerade forskare.
– Jag trivs i Sverige och eftersom min fru är svenska så kändes
det också ganska naturligt för oss att bosätta oss här.
Men helt har han inte släppt forskningen på Nya Zeeland.
Varje vinter åker han dit för att framförallt studera hur nya
djurarter påverkar ekosystemen i skogarna.
81
– Nya Zeeland är ett av de länder som påverkats mest av djuroch växtarter som introducerats av människor. Därför är det ett
väldigt intressant område att studera, konstaterar David Wardle.
Studerar temperaturförändringar i Abisko
Längs med en av fjällsluttningarna i närheten av Abisko bedriver
Wardle och hans forskargrupp bland annat en fältstudie där de försöker förutspå hur temperaturförändringar orsakade av den globala klimatförändringen kan påverka ekosystem. Studien genomförs
inom spannet av en temperaturförändring på ungefär tre grader,
liknande den temperaturökning man tror att den globala uppvärmningen kommer att orsaka under detta århundrade. Observationerna omfattar både vad som sker ovan och under jord.
82
– Eftersom temperaturen sjunker naturligt med en höjdökning
så är höjdgradienter perfekta för att studera hur växter, djur och
mark påverkas av en temperaturförändring, förklarar Wardle.
Studien visar att temperaturförändringarna i norra Sverige har
lett till att delar av näringscykeln påverkas. David Wardle vill nu
undersöka om dessa mönster ser likadana ut globalt.
– Därför påbörjar vi nu ett projekt längs med höjdgradienter
i södra Chile, Europa och Colorado, USA, för att undersöka
om de mönster vi sett i Abisko också återfinns på andra platser
på jorden.
David Wardle
Skogen och kolcykeln
Professor i markoch växtekologi
I ljuset av den globala klimatförändringen kan skogen fylla en
viktig funktion genom att binda växthusgasen koldioxid och
därigenom lagra kol i levande och döda växtdelar.
Wardles forskargrupp har sedan 1996 studerat öar i sjöarna runt
Arjeplog, där vissa under de senaste 60 åren utsatts för naturliga
skogsbränder medan andra stått orörda i femtusen år.
Skogsbränder ökar tillväxten hos både träd och markvegetation.
Samtidigt påverkar de mängden kol som upplagras i ekosystemet.
Studien visar att när skogar blir äldre lagras mindre mängd kol
ovan jord, medan betydligt mer kol lagras i själva marken.
– Det beror på att artsammansättningen av växter förändras när
skogen åldras. Gamla ostörda skogar kan lagra mycket mer kol än
yngre skogar. Utan återkommande skogsbränder kan det markbundna kolet dessutom bevaras i marken i tusentals år.
Likande forskning pågår nu i skogliga ekosystem på Nya Zeeland och i Australien för att undersöka om samma förändringar
sker i andra ekosystem som varit fria från störning i tusentals år.
forskningsområde
Hur ekosystem både ovan och
under jord samspelar och hur
detta samspel påverkas av
förändringar i miljön.
lärosäte
Sveriges lantbruksuniversitet
priser i urval
NZ Ecological Society Research
Award 2001
NZ Association of Scientists
Research Medal 1999
övrigt
Fellow of the Royal Society
of New Zealand
Naturliga laboratorier
En stor del av arbetet sker ute i fält men Wardle och hans kollegor
tar också med sig mängder av prover på jord, mossa och annan
vegetation som de undersöker i labbet i Umeå.
– De markområden vi studerar fungerar som modellsystem för
att testa ekologiska frågeställningar. De blir »naturliga laboratorier«. Sedan har våra laboratorier på SLU en uppsättning av utrustning och metoder för att analysera växt- och markmaterial som på
så vis förstärker våra fältstudier, förklarar David Wardle.
David Wardle och hans forskargrupps roll är att identifiera förändringar i ekosystemen och söka sambanden som orsakar dem.
– Våra resultat kan sedan fungera som underlag för de som fattar
beslut inom området. 
Pernilla Wittung-Stafshede
Proteinforskning som
kan förändra synen på
sjukdomsutveckling
Sjukdomar som Alzheimer och Parkinsons men även vissa
cancerformer uppstår för att proteiner i cellerna börjar
vecka sig på ett felaktigt sätt eller för att de binder till andra
proteinkedjor eller metalljoner. Proteinernas beteende och
betydelse står i centrum för Pernilla Wittung-Stafshedes
forskning.
»Jag har i princip
fått råd att göra alla
de experiment jag vill
göra. Det är bara fantasin som är begränsningen just nu - och
det faktum att jag inte
kan ha hur stor grupp
som helst. Det är
suveränt att ha möjligheten att prova
olika nya saker eftersom det ofta är slumpen som avgör om
man upptäcker
något stort.«
Pernilla Wittung-Stafshede pratar med inlevelse och stor intensitet när hon berättar om sin forskning och passion för livets
grundläggande mekanismer, proteinerna. Det är många gånger
svårt för en som inte är naturvetare att hänga med i svängarna,
inte för att hon är dålig på att förklara, tvärt om, hon har en proteinkedja i plast i händerna som hon illustrativt vecklar ihop och
ut, men det går i en rasande takt, något som också hennes forskningskarriär har gjort.
– Det är väldigt fascinerade att försöka förstå vad som styr hur
proteiner når sina aktiva former och vad som kan gå fel, samtidigt som det är fruktansvärt svårt, konstaterar hon.
Proteiner är långa kedjor av aminosyror som kopplas ihop i en
viss ordning utifrån vår genetiska kod. För att aktiveras måste
varje kedja veckas ihop till en specifik struktur i cellerna.
– Frågan är hur kedjorna veckar ihop sig. Naturen vet hur man
gör, proteiner veckas hela tiden i levande organismer. Skulle kedjorna slumpmässigt testa olika former skulle det ta oändlig tid,
istället måste det finnas något som styr dem åt rätt håll, konstaterar Pernilla.
Kopparjoner kan orsaka neurologiska sjukdomar
Pernilla som är professor i biologisk kemi vid Umeå universitet,
har gjort många grundläggande upptäckter om hur proteiner som
binder metaller, metallproteiner, eller proteiner som binder till
andra proteinkedjor, oligomerer, kopplar ihop veckning och
bindning. Många av de viktigaste proteinerna i cellen behöver
binda metaller eller andra proteinkedjor för att utföra sitt arbete.
85
Fria metaller är farliga och felaktiga proteinbindningar kan leda
till sjukdomar.
Kopparjoner kan spela en stor roll i utvecklingen av ALS, Alzheimer och Parkinson. Koppar har även funnits i mängder vid cancertumörer.
– Det finns ingen fri koppar i cellerna utan istället finns utvalda
proteiner som transporterar metallen till behövande proteiner.
Ingen vet ännu hur detta går till på mekanistisk nivå, vad som är
drivkraften och hur protein-koppar komplex ser ut.
Ökade kunskaper om metallproteiner kan bland annat förbättra
läkemedel.
– Det vanligaste läkemedlet mot allvarlig cancer, Cisplatin, har
många bieffekter som orsakas av att det binder till andra proteiner,
bland annat kopparproteiner. Läkemedlet måste in i cellkärnan
men om kopparproteiner får tag i det så kan det inte nå målet. Om
vi förstår hur koppar transporteras i cellen kan vi kanske komma
på sätt att förhindra utvecklandet av sjukdomar som påverkas av
koppar, säger Pernilla Wittung-Stafshede.
Proteinernas utrymme i cellen har betydelse
Sedan några år tillbaka studerar hon också hur stor betydelse
cellmiljön har för proteiners egenskaper som veckning, form och
funktion.
– Proteinveckning har oftast studerats i vattenlösning, en miljö
där det finns mycket större utrymme jämfört med i en cell. Cellerna är fyllda med andra proteiner, DNA, ribosomer och annat; upp
till 40 procent av cellvolymen kan vara upptagen av andra molekyler. Mindre plats för proteinerna borde stabilisera dem men
kan även leda till oönskade interaktioner med andra proteiner i
närheten.
Det är först under de senaste åren som forskare börjat göra biofysikaliska experiment i miljöer som efterliknar cellens inre. När
Pernilla och hennes studenter började studera effekten av cell-liknande miljö gjorde de en oväntad upptäckt.
– Det visade sig att det hopveckade proteinet blev mer stabilt
samtidigt som det veckade sig snabbare. Detta stämmer överens
med vad vi, och andra, förutspått. I ett trängre utrymme favoriseras det som är mindre – det veckade proteinet.
De såg också något som ingen kunnat gissa, att proteinets veckade form också kunde ändras i cell-liknande miljö.
– Vi experimenterade med ett protein från Borreliabakterien.
I den vanliga hopveckade formen av proteinet, som har en avlång
form, som en amerikansk fotboll, så syns inte en viktig antigen,
86
men när proteinet placerades i cell-liknande miljö ändrades formen
till en boll, en sfär, och då poppade antigenen ut och blev synlig på
proteinets yta. Om proteinet antar bollformen då den finns i infekterade organismer kan detta kan förklara varför det bildas antikroppar till just denna antigen vid infektion, en fråga som tidigare
varit oklar, förklarar Pernilla.
Slutsatsen av studierna i cell-liknande miljö är att forskarna inte
riktigt vet hur de aktiva formerna av proteinerna ser ut.
– Det är lite läskigt. Proteiner kan se annorlunda ut inne i celler
jämfört med vad vi tror från våra vatten-baserade experiment.
Kanske är trängseln som påverkar formen naturens sätt att styra
proteinaktivitet?
Pernilla WittungStafshede
Professor i biologisk kemi
Möjligt att stoppa Parkinson?
lärosäte
För att nå större förståelse samarbetar Pernilla med forskare som
har kompletterande kompetenser – till exempel de som jobbar med
teoretiska modeller och simuleringar, och experter inom NMRmetoder.
– Det jag kan och tycker är roligt är de molekylära detaljerna och
biofysiken man kan studera hos proteiner i provrör, konstaterar
hon.
Hon samarbetar också med en professor inom organisk kemi för
att se om man kan lära sig styra proteinfelveckning och aggregering med hjälp av små syntetiska molekyler.
När vissa proteiner felveckas börjar de dra sig till varandra och
bilda klumpar, stora oligomerer eller aggregat, som sen i sin tur
klumpar ihop sig till långa fibrer, amyloida fibrer. Det är en generell process, samma typ av fibrer bildas i sjukdomar som Parkinson,
ALS, Alzheimer och typ 2-diabetes, men det är olika proteiner som
ingår i processerna.
– När vi sätter till en viss molekyl till det protein som är
inblandat i Parkinsonproteinet går felveckningsprocessen mycket
snabbare och vi får mycket fibrer. Det är en paradox eftersom
samma molekyl kan stoppa fiberbildning hos ett bakteriellt protein. Detta betyder att även om fibrerna är ungefär likadana,
finns det detaljer i proteinerna och mekanismerna som styr vad
som händer. Vi hoppas kunna ta fram olika små molekyler som vi
kan använda för att styra proteinansamling, proteinaggregering,
precis som vi vill och använda dem som redskap för att studera
olika felveckningssjukdomar på en molekylär nivå, berättar
Pernilla Wittung-Stafshede. 
Umeå universitet
forskningsområde
Proteinveckningsmekanismer i
cell-liknande miljö
priser i urval
Nordeas vetenskapliga pris 2010
Wallmarkska priset 2009
Wallenberg
Scholars 2011
Siv Andersson
Bakterier kan bli kroppens
egna vaccinfabriker
Kartläggningen av bakteriers arvsmassa går in i ett nytt
skede. Målet är att göra det möjligt att designa bakterier
för nya uppgifter, exempelvis så att de kan fungera som
kroppens egna vaccinfabriker. Lyckas forskarna så innebär
det en helt ny möjlighet att skapa skydd mot smittsamma
sjukdomar som till exempel malaria.
»Det är ett fantastiskt
anslag. Det är inte
ofta som medlen är
fria, och det innebär
en unik chans att kunna göra precis vad jag
vill. Har man inte
långsiktiga anslag
måste man satsa på
säkra kort. Detta ger
möjlighet att starta
högriskprojekt som
kan få stor betydelse
i det långa loppet.«
Siv Andersson är en av pionjärerna i Sverige inom kartläggningen
av det genetiska materialet. Hon har studerat bakteriernas arvsmassor i mer än 15 år. Det har lett fram till en grundläggande förståelse för hur naturen bygger upp samarbeten mellan bakterier
och högre organismer som insekter, djur och människor. Forskningen har även bidragit med nya rön för en rad välkända sjukdomar, bland annat tyfus, och en ökad förståelse för hur en sjukdomsalstrande bakterie kan uppstå ur ett samarbete som spårat ur.
Ett begrepp som bakterier ger oftast obehagliga associationer.
Många tänker på magsjukan vid utlandssemestern eller den ökande mängden resistenta bakterier inom sjukvården. Men det finns
även en stor mängd bakterier som är harmlösa. Vissa har till och
med utvecklat symbiotiska förhållanden med människor och djur,
och är nyttiga. I vår egen tarmflora lever omkring två kilo bakterier, som står bakom kroppens ekobalans.
– Bakterier kan ha väldigt många goda egenskaper. De kan
producera aminosyror och vitaminer och är i många fall helt livsavgörande för sina värdar, säger Siv Andersson.
Hos exempelvis bladlöss finns fabriker med bakterier som tillverkar nödvändiga aminosyror, som saknas i bladens växtsaft.
Bakterierna gör det möjligt för bladlössen att kolonisera nya växter och sprida sig ännu mer. Bakterier kan också producera gifter
som skyddar insekter mot angrepp från andra djur, och i extrema
fall kan de till och med ändra kön på insekter från hane till hona,
så att den genetiske hannen kan börja producera ägg.
Naturen förebild för ny design
Efter gensekvenseringarna så väntar nu nästa steg. Tekniken har
tagit sådana språng att det blivit möjligt att börja designa nya
91
biologiska system med inspiration från naturen. I skyltfönstret för
denna forskning finns Craig Venter, som på konstgjord väg har
återskapat en arvsmassa för en redan existerande bakterie.
– Utvecklingen kommer att gå snabbt framåt under de närmaste
fem-tio åren, förutspår Siv Andersson. Det blir möjligt att relativt
lätt konstruera nytt genetiskt material, och därför gäller det att ligga i startgroparna och veta hur man vill utnyttja tekniken.
Ett pilotprojekt rör den vanliga bakterien Bartonella, som sprids
med fästingar och insekter. Den tar sig in i blodets cirkulation och
fastnar i de röda blodkropparna, där den lever utan att göra någon
skada i väntan på att bli hämtad av en ny insekt.
– Oskadliga bakterier av den typen skulle kunna utnyttjas för att
tillverka något värdefullt, resonerar Siv Andersson.
Gener för samarbetsförmåga
I likhet med bladlusens bakterier skulle bakterierna kunna tillverka aminosyror och vitaminer. De skulle också kunna tillverka antigener och fungera som en sorts levande vaccin från vilket kroppen
92
kan bygga upp ett immunförsvar. En utmaning är att förhindra att
själviska celler uppstår som inte bidrar till produktionen av det
önskade ämnet, vilket leder till att det designade bakteriesamhället
kollapsar.
I ett projekt finansierat tack vare medlen från Wallenberg
Scholar blir det nu möjligt att studera gener som kodar för samarbetsförmåga hos bakterier, och hur man kan designar levande vitaminer eller vaccin. Första steget är att använda de nya teknikerna
för att komplettera arvsmassan med gener för samarbetsförmåga
och studera samhällets beteende.
– Men den medicinska tillämpningen är mycket avlägsen. Först
måste vi lära oss snickra med arvsmassans byggstenar, betonar Siv
Andersson.
Siv Andersson
Professor i molekylär
evolution
lärosäte
Konstgjorda arvsmassor
Uppsala universitet
Från naturen har forskarna lärt sig att ju djupare samarbetet är
mellan bakterierna och de högre organismerna, desto mindre blir
bakteriernas arvsmassor. Till sist har bakterierna så litet DNA kvar
att de inte längre kan föröka sig utan sin värd. I stället används den
största andelen av bakteriernas genetiska material till att producera de ämnen som den högre organismen behöver. De har förvandlats till ett slags mini-bakterier som ersatt sina egna gener med
gener som är nyttiga för värdorganismen.
– Det är den här formen av djupa samarbeten som vi vill efterlikna. Men eftersom mini-bakterierna inte kan odlas utanför sin
naturliga miljö är de mycket svåra att studera. Vi vill använda den
nya tekniken till att återskapa arvsmassor som är lika små som
minibakteriernas och få dem att producera de proteiner vi är
intresserade av på labbet. I förlängningen vill vi bygga fabriker
med minibakterier som tillverkar vacciner eller andra nyttiga
ämnen, precis på samma sätt som naturen har gjort, säger Siv
Andersson.
forskningsområde
Kartläggning av DNA och
studier av de mekanismer
som styr utvecklingen hos så
kallade alfa-proteobakterier.
priser i urval
Letterstedtska priset för
maktpåliggande undersökningar 2002
övrigt
Ledamot av Kungl.
Ingenjörsvetenskapsakademien
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Medlem av European
Molecular Biology
Organization (EMBO)
Mitokondrier med nya funktioner
De minsta av alla minibakterier är mitokondrierna. De kommer
från en helt vanlig bakterie som har utvecklats till att bli cellernas
energikraftverk. Det resterande genetiska materialet är i de flesta
fall, som till exempel hos människan, oerhört litet. Trots detta kan
skador i mitokondriernas arvsmassa leda till mycket allvarliga
sjukdomar.
– Drömupptäckten i framtiden vore att identifiera den närmaste
släktingen till våra mitokondrier och samtidigt lyckas designa nya
sorters mitokondrier för nya funktioner, säger Siv Andersson. 
Peter Andrekson
Optikforskning som ger
snabbare internet
Fiberoptik är ett oslagbart sätt att överföra stora mängder
information och har varit avgörande för framväxten av tv,
mobiltelefoni och internet. Men kapaciteten riskerar att slå
i taket när allt fler surfar på nätet och använder avancerade
mobiltelefoner.
»Anslag från Wallenbergstiftelserna har
alltid hög status och
ett så stort och fritt
anslag som detta är
unikt i ett internationellt perspektiv. Det
är också ansvarsfullt,
eftersom det under
fem års tid ger mig
möjlighet att arbeta
med saker som jag
inte hade vågat
annars och som kan
leda fram till forskningsgenombrott
på längre sikt.«
Peter Andrekson och hans medarbetare på Chalmers har gjort en
upptäckt som kan öka nätets kapacitet.
Som vanlig datoranvändare är man ofta kräsen och vill att allt
ska gå snabbare. En sekunds väntan är numera en evighet. Och
värre kan det bli om inte prestandan i världens fibernät förbättras.
Peter Andrekson, professor i fotonik och Wallenberg Scholar,
står bakom rön som kan bli ett viktigt bidrag i den kampen. Forskargruppen har utvecklat en optisk förstärkare med rekordlågt
brus. I traditionella erbiumdopade optiska förstärkare ligger
brusfaktorn på 3 dB som bäst, men i den nya varianten har brusfaktorn minskat till 1 dB och kan teoretiskt sett bli 0 dB.
– De vanliga förstärkarna kan förstärka en svag ljussignal till en
hög nivå, men i processen lägger den till en mängd brus. Vår är
den enda kända som i teorin kan utföra förstärkningen utan att
addera brus överhuvudtaget, förklarar Peter Andrekson.
Ljus har olika egenskaper som intensitet, frekvens, polarisation
och fas. I det här fallet lyckades forskarna kontrollera fasen hos
ljuset.
– Det är inget trolleri. Vi lyckas förstärka vissa faslägen, medan
andra dämpas. Brusfaktorn blir noll och vi adderar inget brus.
Priset man betalar är att i motsatta faslägen får man ingen förstärkning.
Genombrottet gör det möjligt att överföra signalen i en optisk
fiberlänk fyra gånger så långt, till exempel från 500 kilometer till
2000 kilometer. Nyheten publicerades i den vetenskapliga tidskriften Nature Photonics hösten 2011.
Krävs nya genombrott
Många som uppdaterar sin Facebookstatus eller ringer på sin
smartphone tänker kanske inte på den omfattande teknik som finns
95
bakom kulisserna. I världshaven ligger långa kablar av glasfiber utlagda, och i dem skickas med hjälp av laserljuspulser enorma mängder
data i höga hastigheter. Fiberoptikens styrka är dess förmåga att kunna hålla samman ljusvågen samt en helt oslagbar transparens.
– Tekniken har nu funnits i omkring 40 år, men det var uppenbart väldigt tidigt att den utgör ett fantastiskt medel för kommunikation. Men vi får allt större utmaningar när det gäller att försöka
öka kapaciteten. Hittills har vi lyckats möta behoven, men nu ser
vi en tendens att det krävs nya stora genombrott för att kunna förbättra prestandan, säger Peter Andrekson.
I den transatlantiska kabeln sitter förstärkare var hundrade kilometer, annars skulle ljussignalerna dö ut i brus. Och även om man
96
skulle använda all tänkbar tillgänglig teknik för att optimera fibern
så når man ändå högst omkring 400 kilometer innan det krävs en
förstärkning. Med de nya optiska förstärkarna kan man skicka signalerna mycket längre och genombrottet kan visa sig värdefullt på
medellånga sträckor, eftersom den brusfria förstärkaren också kan
bli användbar i en mottagare.
– Tittar man på en karta över jorden finns det många tillämpningar där det skulle vara intressant att öka fiberlänkarnas kapacitet till bara 600 eller 700 kilometer. Vi kan göra det billigare och
enklare att förbinda städer, länder och kontinenter.
Peter Andrekson
Blev forskare i Nobelprismiljö
Professor i fotonik
Peter Andrekson började sin karriär som doktorand på Chalmers,
men de viktigaste lärdomarna gjorde han på legendariska Bell Labs
i New Jersey, dit han kom 1989. Det var en innovationsrik och
tävlingsinriktad miljö.
– Jag fick vara med under de gyllene dagarna med forskning till
hundra procent och då det aldrig saknades pengar eller kompetens.
Många Nobelpris kommer därifrån och jag minns när jag gick förbi ett oansenligt rum med en liten plakett utanför: »Här uppfanns
transistorn«.
Åren i USA resulterade i att Peter Andrekson kunde utveckla
världens snabbaste oscilloskop, som också lade grunden till ett
företag hemma i Göteborg. Firman är nu uppköpt av ett större
kanadensiskt bolag, men han fortsätter som vd för det svenska
dotterbolaget vid sidan av sitt arbete som forskare.
– Att lämna USA 2004 var ett svårt beslut, även om jag trivs
mycket bra i Göteborg. Jag känner mig som en världsmedborgare,
vilket nog också har mycket med mitt estniska ursprung att
göra.
lärosäte
forskningsområde
Ett mål är att förstå
begränsningar, fysiska
och andra, hos optiska
kommunikationssystem ett
annat är att utveckla nya
metoder för att förbättra
systemens prestanda.
priser i urval
Telenor Nordic Research
Award 2000
övrigt
Användbart inom många områden
Ledamot av Kungl.
Fellow of the Institute of
Electrical and Electronics
Engineers (IEEE)
Fellow of the Optical Society
of America (OSA)
Utnämningen till Wallenberg Scholar gör det nu möjligt att bland
annat fortsätta studierna av de optiska förstärkarna. Det finns fler
tänkbara tillämpningar än inom telekommunikationer, som kanske till och med visar sig bli ännu viktigare.
– Konceptet är skalbart till andra våglängder som synligt eller
infrarött ljus, vilket gör det intressant inom områden som mätteknik och spektroskopi, laserradarteknik och alla applikationer
som går ut på att upptäcka mycket svaga nivåer av ljus, till exempel
inom rymdkommunikation. Vi har många lösa idéer som vi gärna
vill utveckla och se vad de kan leda till framöver, säger Peter
Andrekson. 
Daniel Conley
Spår på havsbotten belyser
klimatförändringar
Forskare vid Lunds universitet kartlägger tiotals miljoner år
gamla spår i sediment på havsbotten. Den urgamla geologin
kan kopplas till koldioxidhalten i atmosfären. Något som kan
bidra med helt ny kunskap om jordens klimatförändringar.
»Jag blev mycket
upprymd när jag fick
höra om anslaget. Nu
får jag fem års frihet
att utveckla idéer som
jag har burit omkring
i bakfickan under flera
år. Det är en fantastisk möjlighet och en
stor ära.«
Många forskare världen över är intresserade av att förstå hur jordens klimat har förändrats genom historien. Och här kan analyser av geologiska processer under årmiljonerna spela en viktig
roll. Det menar Daniel Conley, professor i biogeokemi vid Lunds
universitet.
– I dag har vi endast en begränsad kunskap om hur koldioxidhalten i atmosfären har varierat över långa tidsskalor, och det
vore av stor betydelse att kunna få en detaljerad bild av hela
förloppet.
Genom anslaget Wallenberg Scholar har Daniel Conley fått
möjligheten att inleda ett nytt forskningsprojekt. Tanken är att
kartlägga geologiska processer upp till 542 miljoner år tillbaka i
tiden. Det finns nämligen starka kopplingar mellan geologin och
halten av koldioxid i atmosfären.
När koldioxid överförs från atmosfären till jorden startar en
kemisk process. Koldioxiden påverkar kiselrika bergarter som
börjar vittra sönder och bryts ner till mindre partiklar som sand
och grus. Hur snabbt bergarter kan brytas ner är därför en indikation på hur denna koldioxidcykel fungerar.
Oranismer som lackmuspapper
Men detta är inte de enda kunskaper som geologin kan bidra
med. Under evolutionen har det utvecklats organismer som lever
på kiseldioxid. De flesta arterna finns på havsbotten och är specialiserade på att fånga upp kiselpartiklar som passerar genom
kanaler i deras inre.
– Det handlar bland annat om svampdjur, så kallade spongier,
och diatoméer, kiselalger, berättar Daniel Conley. De tar upp
enorma mängder kiseldioxid och förändrar därmed kiselkoncentrationen i haven. Finns det mycket kiseldioxid i omgivningen så
tar de upp mycket, och tvärtom. Därför kan man använda dem
99
som ett lackmuspapper för att avgöra hur kiselkoncentrationen har
sett ut.
Resultaten skvallrar därmed indirekt även om koldioxidhaltens
förändring, eftersom kopplingen mellan kol och kisel är så stark.
Analyserar fossil på havsbotten
För att få fram trovärdiga siffror använder sig forskarna av olika
angreppssätt. En metod är att undersöka spår som ligger begravda
i fossil, på havsbotten och i klippor. Daniel Conley plockar fram
några bilder, som visar 45 miljoner år gamla fossil.
– De här kommer från borrningar i havssediment. Vi tar något
som ser ut som smuts, renar det och så får vi fram olika organismer. De har olika enzymsystem, som ger skilda förutsättningar för
att ta upp kiseloxid. Diatoméer är mycket effektiva, medan de äldre
svampdjuren är mycket ineffektiva. Det är ingen som har undersökt svampdjur tidigare, och där tror vi att nyckeln finns till att
återskapa hela förloppet.
Ett annat tillvägagångssätt är att analysera isotoper av kisel i
olika material. Forskarna skapar dessutom modeller baserade på
insamlade data, som kan visa hur de geokemiska processerna har
utvecklats genom historien. Anslaget från Stiftelsen gör det även
möjligt att genomföra egna fältstudier.
– Vi besöker bland annat Okavango-deltat i Botswana. Det är en
biologisk hotspot, en helt fantastisk miljö.
100
Det som i första hand intresserar Conley är gräsområden och
ekosystemet. Gräs tar upp stora mängder kiseldioxid och i projektet studeras därför hur utvecklingen av gräsmark har påverkat
omsättningen av kiseldioxid över tid.
– Bambu, som faktiskt också är gräs, består till en femtedel av
kiseldioxid. Det är orsaken till att bambu är ett så hållfast byggnadsmaterial.
Började som oceanograf
Som ung trodde inte Daniel Conley att han skulle syssla med geologi. Han började med oceanografi, och studerade kustnära ekosystem, framför allt i Chesapeake Bay på den amerikanska östkusten. År 1990 kom han till Skandinavien första gången. Fyra år
senare blev han rekryterad till Danmark och arbetade länge med
miljöskyddsfrågor, innan han 2007 kom som professor till Lunds
universitet och geologiska institutionen.
– Det har förändrat min tidsuppfattning på ett enastående sätt.
Tidigare var det äldsta material jag kom i kontakt med cirka 10 000
år gammalt, och nu studerar jag tidsskalor som går tillbaka en halv
miljard år.
Östersjöns döda bottnar
Daniel Conley ägnar också mycket tid åt Östersjöforskning, och
har bidragit med ny kunskap om den allvarliga situationen med
döda bottnar. År 2011 publicerades en studie som visar att utbredningen av syrefria områden är större än någonsin tidigare i historien, även nära kusterna.
– Det viktigaste är att vi nu vet mycket mer om hur de döda
bottnarna har varierat i det förflutna och vad som är de bakomliggande faktorerna. Det finns ingen quick fix-lösning. Främst gäller
det att reducera näringstillförseln, som kommer via avlopp,
reningsverk och jordbruk, till Östersjön.
Senare års forskning har visat att redan under medeltidens värmeperiod orsakade uppodlingen av mark problem med döda bottnar. I ett nytt projekt hoppas Daniel Conley kunna kartlägga även
denna utveckling mer i detalj, bland annat i samarbete med jordbrukshistoriker.
– Vetenskap är så kul! Det är egentligen det som driver mig
och att upptäcka saker innan någon annan har gjort det,
»breaking the news«, säger han. Om jag genom Wallenberganslaget kan rekonstruera de senaste 100 miljoner årens sammansättning av koldioxidhalten så blir det ett stort steg framåt för
forskningen. 
Daniel Conley
Professor i biogeokemi
lärosäte
Lunds universitet
forskningsområde
Koldioxidhaltens variationer
i atmosfären under
årmiljonerna, för att få en
bättre förståelse av
klimatförändringar och
växthuseffekten. Även
Östersjöforskning med
inriktning på döda
havsbottnar.
utmärkelser
Ledamot av Kungl.
Pew Marine Conservation
Fellow, Pew Charitable
Trust 2010
Johan Ericson
Stamcellsforskning mot
Parkinsons sjukdom och
depression
Johan Ericsons mål är att bidra med så mycket kunskap
som möjligt om hjärnans utveckling i embryot. Förståelsen
för hur nervceller och omogna stamceller formar hjärnan
kan förbättra behandlingen och ge effektivare läkemedel
mot sjukdomar som exempelvis Parkinson och
depression.
»Att hitta gener som
styr cellulära processer är oerhört dyrt.
Anslaget innebär att
vi kan öka takten och
att vi inte behöver
tänka så mycket på
pengar, istället kan
vi koncentrera oss
på forskningen.«
I slutet av 1900-talet utmålades stamcellsforskningen som botemedlet för en mängd sjukdomar. Med hjälp av stamceller skulle
människokroppen kunna reparera sig själv. Men i takt med att
resultaten uteblev tappade allt fler hoppet. Men stamcellsforskarna har oförtrutet arbetat vidare och de senaste åren har också
genombrotten börjat komma.
Det finns olika typer av stamceller. Pluripotenta stamceller kan
bilda alla celler som finns i vår kropp. Genom att utveckla metoder så att man kan styra stamcellerna att bilda de specialiserade
celltyper man vill ha, skulle man kunna behandla vissa sjukdomar
genom att ersätta döda, eller defekta celler, med nya celler producerade från stamceller.
– Det har dock visat sig vara lättare sagt än gjort, konstaterar
Johan Ericson professor i utvecklingsbiologi vid Karolinska
Institutet och Wallenberg Scholar 2011.
Tillverkning av dopaminceller
I hjärnan finns uppskattningsvis 1000 olika typer av nervceller,
nästan alla bildas i ett relativt tidigt stadium av fosterutvecklingen. Nervceller med speciella funktioner bildas på olika platser i
hjärnan och under specifika tidsperioder under embryoutvecklingen. Johan Ericson är intresserad av att förstå de mekanismer
som styr nervcellsutveckling i tid och rum.
– Tanken är att om vi kan identifiera de gener som styr uppkomsten av en specifik cell under embryoutvecklingen, borde vi
också kunna utnyttja dessa gener som redskap för att massproducera viktiga specialiserade celltyper från stamceller.
103
Parkinsons sjukdom beror till exempel på att dopaminproducerande celler i mitthjärnan degenererar och dör vilket leder till
svåra motoriska problem. Nu finns förhoppningar att man ska
kunna behandla sjukdomen genom transplantation av nyproducerade dopaminceller.
Genom att studera hur dopaminceller normalt utvecklas kunde
Johan Ericson, tillsammans med några kollegor, identifiera de
gener som styr uppkomsten av dopamincellerna och sedan använda generna för att utveckla en mycket effektiv metod för att producera dopaminproducerande celler från pluripotenta stamceller.
Samma forskare har nu skapat liknande metoder för en effektiv
framställning av celltyper som har betydelse för andra neurodegenerativa sjukdomar, som ALS och MS samt depression.
– Vi stoppade in olika gener i stamcellerna för att styra cellerna
att välja specifika utvecklingsprogram. Det fungerar mycket effektivt i labbmiljö. Men eftersom cellerna är genmodifierade är det är
tveksamt om metoden kan överföras till humana celler avsedda för
transplantation, förklarar Ericson.
Snart försök på Parkinsonsjuka
Ett problem med pluripotenta stamceller har varit att få stora cellpopulationer att bilda just de celler man vill framställa. Även om
man har lyckats producera dopaminceller har de utgjort några få
procent av alla celler som utvecklats, majoriteten av cellerna har
istället utvecklats till celler som inte är önskvärda och som i värsta
fall kan vara skadliga.
– Vår metod innebär att både mängden och kvaliteten på
dopaminproducerande celler överstiger tidigare resultat, berättar
Johan Ericson.
Men metoden är inte fulländad. Ett problem kvarstår.
– I dag finns det ett flertal olika metoder för att producera dopaminproducerande nervceller av rätt sort, men innan kliniska försök på patienter kan inledas måste man veta att metoderna är helt
säkra.
Försök med transplantation av pluripotenta stamceller från möss
har i djurförsöksmodeller vid Parkinsons sjukdom visat att en
tumörlik överväxt av celler kan utvecklas.
– Vi försöker därför modifiera vår metod för att bli av med celler
som kan orsaka tumöröverväxten. I dag finns det egentligen metoder som skulle kunna gå till klinisk prövning. Även om preliminära
data också tyder på att mänskliga stamceller inte har samma benägenhet att växa okontrollerat, måste vi veta säkert att det inte sker
innan kliniska försök kan inledas.
104
Johan Ericson är övertyga om att man kommer att lyckas.
– Även om jag inte är inblandad i den kliniska delen så tror jag
att försök på Parkinsonsjuka kommer att inledas inom en relativt
snar framtid.
Viktig upptäckt av ny signal
Den andra dimensionen i utvecklingen av specialiserade stamceller
som Johan intresserar sig för är tiden.
– I den utvecklande hjärnan finns tidsmekanismer som gör
att neuronala stamceller utvecklas till olika celltyper vid olika tidpunkter, men hur dessa tidsmekanismer regleras på molekylär nivå
vet man mycket lite om.
Johan och hans forskargrupp har studerat den process som börjar
med att motorneuroner, de som styr vår motorik, bildas. En process som plötsligt stoppas till förmån för tillverkning av serotoninproducerande celler och när den produktionen upphör bildas istället oligodendrocyter, celler som isolerar nervbanorna och har
betydelse vid utvecklingen av MS.
– Hur vet de när de ska börja och avsluta en process? Hur mäter
de tid? Det är en väldigt fascinerande, konstaterar Johan och fortsätter att berätta att de hittat en viktig signal.
– Sedan tidigare känner man till den signal som sätter igång tillverkningen av motorneuronerna men nu har vi hittat den som
avslutar produktionen och startar serotoninfasen.
Johan Ericson
Professor i utvecklingsbiologi
med särskild inriktning mot
det centrala nervsystemet
lärosäte
forskningsområde
Den embryonala utvecklingen
av hjärnan och uppkomsten
av cellulär mångfald.
priser i urval
Anders Jahres pris
The Svedbergs pris
Eric K. Fernströms pris
Betydelse även för depression och cancer
Det är en viktig upptäckt som kan få stor betydelse för behandlingen av depression. Användningen av antidepressiva medel, SSRIpreparat, som stärker serotoninfunktionen i hjärnan, är i dag mycket stor.
Genom att identifiera den signalmolekyl som framställer serotoninceller under hjärnans normala utveckling har Ericsons forskargrupp utvecklat en mycket effektiv metod för att producera obegränsat med serotoninceller från pluripotenta stamceller.
– På så sätt tar vi fram verktyg, en cellulär plattform, som kan
användas för läkemedelsutveckling. Den signal vi hittat gör att
man, till skillnad från tidigare, kan starta serotonintillverkningen
direkt, utan omvägen via utvecklingen av motorneuronerna,
berättar Johan Ericson.
Upptäckten kan också komma att bidra till mer kunskap om
hjärncancersjukdomar eftersom signalen forskargruppen hittat
tidigare har associerats med tumörbildning i andra organ
i kroppen. 
Text Carina Dahlberg/KAW Bild Magnus Bergström
Andrew Ewing
Nya filmtekniker ska avslöja
hjärnans hemligheter
Varje sekund registrerar hjärnan miljardtals nya intryck.
Oöverskådliga mängder information transporteras i nervbanorna. Nu utvecklas tekniker för att kunna filma hur nervcellerna i hjärnan kommunicerar och bygger upp nätverk.
Målet är att kunna bidra med nya rön om uppkomsten av
sjukdomar som Parkinsons och Alzheimers.
»Det var ett fantastiskt besked att få.
Jag brukar inte hjula
i korridoren, men den
här gången gjorde jag
det. Mig veterligt
finns inget liknande
forskningsanslag i
världen, och det är
mycket hedrande
och roligt att få ett så
fritt anslag från den
främsta fristående
forskningsfinansiären
i Sverige.«
Drivande i forskningsfältet är Andrew Ewing, en amerikansk
forskare som har korsat Atlanten och blivit professor i analytisk
kemi vid Göteborgs universitet och Chalmers tekniska högskola.
Nu är han utnämnd till Wallenberg Scholar, det medföljande
anslaget gör att han kan vässa forskningen ytterligare.
– Vi hoppas på forskningsresultat som kan hjälpa oss att bättre
förstå inlärning och minne, men som även kan öka kunskapen
om neurodegenerativa sjukdomar som Parkinsons och Alzheimers, säger Andrew Ewing.
Forskningen bedrivs vid ett nytt kompetenscentrum för kemisk
avbildning, som är ett samarbete mellan Göteborgs universitet
och Chalmers. Andrew Ewing visar upp laboratoriet som delvis
ståtar med splitterny utrustning. Varje kvadratcentimeter av källarlokalen utnyttjas. Det är tekniktung forskning. Bland annat
finns fem masspektrometrar, där man separerar molekyler från
varandra och analyserar deras massa och laddning. Man kan studera den molekylära sammansättningen av olika områden av nervceller. Allt arbete sker på mikro- och nanonivå, och man hanterar
delar av celler som är cirka hundra gånger mindre än ett hårstrå.
Filma enskilda celler
Hjärnan hos en vuxen person innehåller drygt 100 miljarder
celler. Det kan verka omöjligt att försöka bringa reda i detta virrvarr. För att kunna göra de elektrokemiska analyserna måste forskarna först ta reda på var i hjärnan mätningarna ska utföras.
Bananflugor används i många forskningsprojekt som modellsystem.
Även i detta fall, där flugorna först läggs på is för att bedövas,
innan man för över fluorescerande proteiner till deras hjärna
107
genom att använda en teknik där genen för grönt självlysande protein fästs vid en gen som kodar för ett protein av intresse.
I fluorescensmikroskop kan forskarna sedan visualisera hjärnstrukturen och få kunskap om var mätningarna ska göras. En helt
ny teknik handlar också om att placera 10 gånger 10 nanometerstora elektroder inom en yta på några mikrometer, för att avbilda
den kemiska dynamiken i enstaka celler. Tanken är att successivt
öka skalan.
– Hittills har vi uppnått 16 elektroder och jobbar nu mot de planerade 100. Drömmen är att i framtiden komma upp i 64 gånger
64 nanometerstora elektroder och därigenom få 4 096 mätpunkter.
Då får vi en tillräckligt god upplösning för att med hjälp av teknik,
som ofta används i videokameror, avbilda den elektrokemiska processen i enstaka celler och cellulära nätverk, säger Andrew Ewing.
När tekniken är mogen kommer den inte bara att kunna användas för grundläggande studier av enstaka celler. Den möjliggör
även screeningexperiment för att undersöka sjukdomsmekanismer,
neurologiska studier av hur inlärning och minne fungerar och
undersökningar av effekterna av nya läkemedel på enstaka celler
och i cellulära nätverk.
Förstå hjärnans kommunikation
Ett särskilt problem, som intresserar Andrew Ewing, är att förstå
hur signalsubstanserna frisätts i hjärnan. Signalmolekylerna lagras
108
i synapsen i små vesiklar, som sedan töms ut i synapsen och fastnar
på mottagarproteiner på mottagarcellens sida. Vesiklarna kan innehålla flera olika sorters signalmolekyler.
– Vi vill spåra vesiklarna och kunna ta bilder av hur de fungerar.
Hittills har vi inte kunnat uppnå tillräckligt god upplösning. Bland
annat vill vi studera hur membranen fungerar, hur det går till när
de släpper ut 30 till 40 procent av sitt innehåll och byter ut vissa
lipider och proteiner. Det är ett väldigt energieffektivt och spännande system.
Forskarna frågar sig bland annat vad som händer med de lipider
som byts ut och om lipiderna har förmågan att påverka vilka signalsubstanser som utväxlas. Kanske kan man till och med bildsätta
hur ett korttidsminne förvandlas till ett långtidsminne, och vad
som sker i hjärnans kemi när en drog förvandlas till ett beroende.
Man undrar också om denna kunskap i sin tur skulle kunna göra
det möjligt att kontrollera transporten av signalsubstanser, vilket
kan resultera i nya läkemedel och bättre behandlingsmetoder
i framtiden.
Veterinär var drömyrket
Andrew Ewing växte upp i USA och drömde i high school om att
bli veterinär. Han jobbade extra på en djurklinik med allt från att
städa burar till att assistera vid operationer. Men i college fick han
upp ögonen för kemi, som är ett väldigt spännande ämne så fort
man har klarat av nybörjarstadiet, inflikar han. Universitetet lockade, där han började doktorera och redan som forskarstudent
publicerade han 14 vetenskapliga artiklar.
– Då låg fokus på att förstå dopamin, och jag upptäckte en del
nya saker, bland annat hur dopamin transporteras till membran i
celler. Efter att min lillebror avled i leukemi 1996 övervägde jag att
skifta bana och ägna mig åt cancerforskning, men besinnade mig.
Jag intalade mig att det är bättre att fortsätta inom ett område som
jag verkligen behärskar och brinner för, och det har jag inte ångrat.
Att förstå hjärnan har alltid varit en viktig drivkraft. Bredvid
dotterns färgglada teckningar ovanför skrivbordet sitter ett anslag
med texten »Vad är visionen?«. Det är en uppfordrande fråga, som
man aldrig får glömma bort som forskare, menar Andrew Ewing.
– Man måste ha djärva mål, och tänka på framtiden. Vad är visionen för min forskning, vad är det viktiga och varför håller jag på
med det jag gör – det är frågor som man måste ställa sig med jämna
mellanrum. Och även om arbetet i laboratoriet är värdefullt, så
måste man också ta sig tid till att bara läsa och ägna sig åt ren tankemöda emellanåt. Det är grunden till framgångsrik forskning. 
Andrew Ewing
Professor i analytisk kemi
lärosäte
Göteborgs universitet och
forskningsområde
Fokus ligger på att förstå hur
signalsubstanser används för
att kommunicera på cell- och
subcellulär nivå.
priser i urval
American Chemical Society
Analytical Award in Chemical
Instrumentation
Eastern Analytical
Sympoisum Award for
Outstanding Achievements
in the Fields of Analytical
Chemistry
övrigt
Ledamot av American
Association for the
Advancement of Science
Ledamot av Royal Society
of Chemistry
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Hans Hertz
Röntgenforskning som
väcker förhoppningar
Hans Hertz står bakom vad som kan visa sig bli det största
tekniksprånget inom röntgenrörsområdet sedan 1930. Hans
forskargrupp har dessutom utvecklat ett röntgenmikroskop
som gör det möjligt att se helt nya detaljer. Tekniken är småskalig vilket gör att den inte kräver en jätteanläggning, utan
ryms i ett vanligt labb.
Sedan Wilhelm Conrad Röntgens upptäckt, 1895, har röntgenrören som möjliggör röntgenavbildning utvecklats långsamt.
Senaste innovationen var på 1930-talet då den roterande anoden
utvecklades. Men år 2000 tog forskarna på KTH, patent på sin
ljusstarka röntgengenerator som är baserad på en ny teknik som
ger skarpare bilder, bättre kontrast och kortare exponeringstider.
– Det här ger oss möjlighet att se saker med röntgen som vi inte
har kunnat se tidigare. konstaterar Hans Hertz, professor i biomedicinsk fysik vid KTH.
Röntgenrör med flytande metall
»Jag blev jättesmickrad. Anslaget är ett
erkännande. Att få
15 miljoner kronor
för att använda som
man vill gör att man
kan pröva idéer och
metoder som är
lite osäkra.«
Den nya, avancerade röntgenkällan genererar fler fotoner per
sekund och yta jämfört med nuvarande röntgenrör. Det ökar ljusstyrkan och öppnar därmed för nya tillämpningar. Hemligheten
är ett röntgenrör baserad på »liquid metal jet«-teknik. Forskarna
har ersatt den fasta metallanoden med en stråle av flytande metall.
– Vi har ökat röntgenrörets ljusstyrka upp mot tio gånger
men hoppas att nå upp till mer än hundra gångers ökning. Med
det ljusstarkare röret kan vi öka upplösningen i röntgenavbildning eller sänka exponeringstiderna. Röntgenstrålningens kvalitet medger dessutom att så kallad faskontrastavbildning kan
utnyttjas, vilket ytterligare förbättrar bildkvaliteten, förklarar
Hans Hertz.
I en vanlig röntgenbild ger tät vävnad, som ben, en mörk
silhuett på bilden, medan tunn vävnad, som muskler, syns ljusare.
Strukturerna i mikroskopiskt små objekt absorberar ytterst lite av
strålningen, vilket ger bilder med dålig kontrast.
Faskontrasten gör att konturerna framträder mycket tydligare.
Den är bra när mycket små, biologiska objekt ska röntgas.
111
Röntgenkällan kan än så länge bara användas inom materialforskning, elektronikindustrin och på försöksdjur.
Betydelse för cancerforskning
– Vi har nyligen avbildat tunna blodkärl i tjock vävnad på smådjur,
berättar Hans Hertz.
Det är något som kan bli ett viktigt redskap för forskning på
nybildning av blodkärl, angiogenes. Nybildning av blodkärl är
bland annat en nödvändig process för att en tumör ska kunna växa.
– Bilderna kan ge en bättre förståelse för tumörers tillväxtfaktorer men också för studier av tidiga fel i njurutvecklingen. Vi hoppas på sikt kunna observera enstaka celler i försöksdjurs blodkärl,
säger Hans.
Förhoppningen är att röntgenkällan i framtiden också ska gå att
använda på sjukhuspatienter.
– Då skulle man kanske kunna fånga upp sjukdomar och starta
behandling i ett mycket tidigare stadium, förutspår Hans Hertz.
112
Samtidigt som han är noga med att påpeka att det kommer att ta
tid, han gör en jämförelse med elektronmikroskopet som uppfanns
på 1930-talet men som kom till allmän användning först på 1980talet.
Ser hela celler
Röntgenstrålning brukar delas upp i hård och mjuk röntgen beroende på våglängd. Grovt kan man säga att strålning som endast
kan breda ut sig i vakuum betecknas som mjuk medan strålning
som kan tränga in genom luft benämns som hård, det är hård röntgen som används inom sjukvården och som metallstråle-röntgenkällan genererar.
Det röntgenmikroskop som Hans Hertz och hans grupp
utvecklar använder sig av mjuk röntgenstrålning istället för
vanligt ljus.
– Det ger en betydligt högre upplösning så det går att se mycket
små strukturer. Till skillnad från elektronmikroskop kan man också titta på tjocka objekt, som hela celler förklarar Hertz.
Mjukröntgenmikroskop kräver normalt en intensiv röntgenkälla
som man endast kan få tillgång till på några enstaka stora anläggningar, synkrotronljuslaboratorier, som exempelvis MAX-lab
i Lund.
– Vi har byggt ett kompakt mikroskop som kan stå på ett bord
i ett vanligt labb genom att utnyttja en annan ny röntgenkälla, ett
laserplasma. Mikroskopet har ännu inte samma exponeringstid
som vid en synkronljusanläggning men det närmar sig, menar
Hans Hertz.
Hans Hertz
Professor i biomedicinsk fysik
lärosäte
KTH
forskningsområde
Röntgenfysik
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Ledamot av Kungl.
Delägare och
styrelseordförande i
företaget Excillum som
tillverkar ljusstarka
röntgenkällor
Tuttifrutti fysik
Det första mikroskopet konstruerade KTH-forskarna år 2000
och tio år senare fick de fram den första tredimensionella bilden.
Förhoppningen är att mikroskopet ska kunna användas till att,
med hög upplösning, titta på till exempel hela celler i sin naturliga
omgivning.
– Det är väldigt spännande. Vi har nästan fått i ordning laserplasma-källan. Samtidigt håller vi på att gå igenom olika användningsområden för att se om upplösningen och kontrasten är
tillräcklig stor för att vara relevant.
Forskargruppen, som nu jobbar med att förfina metoderna,
består av ett 30-tal forskare men olika kompetenser.
– Det är en blandning av cellbiologer, nano- och röntgenforskare. Vi brukar säga att vi håller på med tuttifrutti fysik,
säger Hans Hertz med ett skratt. 
Lars Hultman
Hård, hårdare, hårdast –
stark materialforskning
Lars Hultmans forskning går ut på att hitta nya blandningar
av grundämnen som gör hårda material ännu hårdare och
tåligare. Något som efterfrågas av industrin. En modell som
han jobbar med är självorganiserande nanostrukturer. Till sin
hjälp har han ett kraftfullt elektronmikroskop som fått en
egen byggnad.
»Som Wallenberg
Scholar kan jag göra
strategiska rekryteringar som utvecklar
vår starka forskningsmiljö och främjar
industrisamarbeten,
inte minst kring gruppens högupplösande
elektronmikroskopi.
Här är ambitionen att
bidra till en nationell
infrastruktur.«
I arbetsrummet har Lars Hultman delar av sin mineralsamling
som vittnar om hans fascination för material och materialblandningar. Kvarts och kattguld är exempel på naturens eget sätt att
blanda material. Men de naturliga materialen är inte alltid tillräckligt starka för att klara dagens krav.
– Det finns stora behov av riktigt starka material inom industrin, konstaterar Lars Hultman, professor i tunnfilmsfysik och
föreståndare för en excellent forskningsmiljö inom materialvetenskap vid Linköpings universitet.
Som exempel nämner han lågfriktionsytor i kullager och slitstarka verktyg som ska kunna skära i härdat stål för att tillverka
växellådor. Sedan doktorandtiden har Lars Hultman i huvudsak
ägnat sig åt att skapa superhårda material och studera deras
mikrostruktur för att förstå hur de är uppbyggda.
– Vi har till exempel utvecklat självhärdande ytbeläggningar
som blir som hårdast när det är varmt, berättar Hultman.
Det handlar om keramiska material som består av minst tre
grundämnen. Vid temperaturer över 800° vill legeringen dela
upp sig i olika komponenter, fasseparera. Då bildas ett mönster
i materialet som kan se ut som ett schackbräde, en bikupa, eller
labyrint fast på en nanometerskala. Med den nya inre strukturen
uppstår nya egenskaper och ett nytt nanomaterial är skapat. Inga
fria nanopartiklar uppstår under processen.
Till stor del okänd mark
– Det finns många sätt att blanda atomer för att göra funktionella
och multifunktionella material. Vi jobbar med 79 grundämnen
som i sin tur ger upphov till 3 081 olika parkombinationer. De
flesta är outforskade, konstaterar han.
115
Ett exempel på en känd blandning som ger en hård ytbeläggning
är titannitrid som är en kombination av titan och kväve.
– Vi letar efter ämnen som vill byta tillstånd, faser. Olika blandningar passar olika verktyg eller andra tänkta tillämpningar, förklarar Hultman.
Men det är lättare sagt än gjort. Forskarna i Linköping hittar ett
par nya fasta föreningar per år vilket kan jämföras med att det bara
finns några tusentals mineraler på jorden. Samtidigt räknas antalet
nya växt-, djuroch insektsarter i tusentals varje år. I sitt sökande
använder materialforskarna kraftfulla datorer och beräkningsprogram.
– Vi försöker förena grundämnen från vardera sidan av det
periodiska systemet för att få funktionella material, där vi också
kan styra den inre strukturen. Vi skapar också nya kompositmaterial och lagrade skikt som efterliknar de i musselskal.
Naturens lego
Genom kombinationer av olika grundämnen, som vill eller inte
vill, blanda sig väver forskarna nya mönster. Mönster som är
avgörande för materialets egenskaper.
116
– Vår idé är att få strukturerna att vecka sig, forma sig själva,
genom självorganiserande nanostrukturer. Det kan även liknas
vid ett slags lego som bygger sig själv. Självorganiserade nanostrukturer finns i naturen. Fåglarnas magnetiska navigationssystem och lotusblommans förmåga att rena sig själv är två
exempel.
Svårigheten är att räkna ut hur ämnen ska blanda sig för att
uppnå det mönster som ger de egenskaper man vill ha.
– Det kräver både verklighetsgrund och inbillningsförmåga.
Vi har redan hittat flera spännande strukturer och vi har några
nya koncept som vi jobbar med, berättar Lars Hultman.
Det behövs också ett kraftfullt mikroskop, med hög upplösning,
för att forskarna ska kunna se hur atomerna är placerade eller hur
de rör sig inom strukturen. Det är en av de mest strategiska faktorerna i materialforskning.
– 2009 fick vi ett anslag från Stiftelsen till ett elektronmikroskop. Det var det första i sitt slag i Europa. Vi är väldigt stolta över
det eftersom det bara finns fem anläggningar i världen som har en
liknade prestanda.
Mikroskopet som väger 2,5 ton och är närmare fyra meter högt
står i det nya Ångströmshuset som Linköpings universitet låtit
bygga på campus.
Två nya material på väg
Men det är långt ifrån alla blandningar som skapas som testas i
elektronmikroskopet.
– Vi börjar med att titta på dem i andra mikroskop. De material
som vi efter det fortfarande tror har stor potential, tar vi vidare till
elektronmikroskopet.
Lars Hultman berättar att han och hans forskargrupp redan har
hittat några nya faser i elektronmikroskopet.
– Vi har skapat en ny karbid och en ny silicid, en kiselmetallblandning, ett arbete som nu ligger ute för publicering.
Lars Hultman hoppas att hans och forskargruppens forskning
ska gagna svensk industri och säger att de jobbar med tillämpningsinspirerad grundforskning.
– Vi har en nära dialog och ett stort kunskapsutbyte med företag.
Tillverkarna har egna kriterier för hur varje produkt ska fungera.
Det inspirerar oss, även om vår forskning oftast ligger längre fram
i tiden och handlar om material som tillverkarna ännu inte vet att
de vill ha. 
Lars Hultman
Professor i tunnfilmsfysik
lärosäte
forskningsområde
Materialvetenskap och
nanoteknologi
priser i urval
2010 och 2000 The Jacob
Wallenberg Award in
Material Science
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Ledamot av Kungl.
Styrelsemedlem, Linköpings
universitet och MAX-IV
Laboratoriet
Svante Janson
Slumpgrafsmodeller som
kan förutspå smittspridning
Svante Janson har vigt sitt liv åt matematiken. Redan som
12-åring fick han dispens för att börja vid universitetet.
I dag är han en av världens ledande matematiker. De matematiska modeller han studerar kan bland annat användas
för att förutsäga spridningen av smittsamma sjukdomar
men det kan också handla om demokrati.
»Jag känner mig
dubbelt hedrad att
bli uppmärksammad
på det här viset. Först
av universitetet som
nominerade mig och
sedan att, i den hårda
konkurrensen, slutligen bli utvald. Det
underlättar enormt
med en finansiering
av det här slaget.
Nu måste jag fundera
på hur pengarna
ska användas på ett
effektivt sätt.«
Efter valet 2010 uppmärksammades problem i det proportionella
valsystemet, där vissa partier gynnades av att utjämningsmandaten inte räckte till för att full ut spegla väljarnas röster. Svante
Janson engagerades i den pågående översynen.
– Jag har bland annat träffat Vallagsutredningen för att redovisa matematiska beräkningar. Jag brukar inte ta på mig sådana
uppgifter, men det här roar mig. Det är från matematisk synpunkt ett enklare problem, men innebär ändå en viss utmaning,
säger Svante Janson.
Någon dyrbar utrustning behöver han inte för sin forskning.
Tjänsterummet i Ångströmlaboratoriet i Uppsala är fyllt med
stora högar med papper och tidskrifter, precis som man väntar
sig hos en matematikprofessor. Han har själv skrivit fyra böcker
och över 250 vetenskapliga artiklar.
– Jag föredrar att jobba med papper framför datorn, konstaterar
han med ett leende.
Slumpgrafer kastar ljus över epidemier
Ett av Svante Jansons centrala forskningsområden är slumpgrafer. Grafer används bland annat för att beskriva nätverk i
olika tillämpningar. Ett exempel är internet, antingen som
fysiskt nätverk av datorer eller som ett logiskt nätverk av
webbsidor och länkar. Men det kan också röra sig om sociala
nätverk, näringskedjor eller vägar för smittspridning i en
befolkning.
En graf består av ett visst antal objekt, som kallas noder, och
ett antal förbindelser, som kallas länkar. Varje länk förbinder två
noder i grafen. I en slumpgraf konstrueras antingen noderna eller
länkarna slumpmässigt. Svante Janson studerar och utvecklar den
119
teoretiska modellen, och sedan kan andra forskare använda modellen med koppling till verkligheten.
– Ett aktuellt exempel på en sådan tillämpning är inom epidemiologi, där man tänker sig en graf där noderna är invånarna i
exempelvis Sverige, och länkarna representerar alla kontakter
mellan två personer där den ena kan smitta den andra med en
viss sjukdom, som till exempel influensa, berättar han.
Modellen kan inte med exakthet beskriva hela Sveriges befolkning och hur människor har kontakt med varandra.
– Men man kan få data om hur förhållandena är i genomsnitt
och man kan anta att de är slumpmässiga inom vissa givna ramar.
Är modellen bra kan den även säga något om verkligheten. Andra
experter kan därför använda olika slumpgrafsmodeller för att
försöka förutspå smittspridningens förlopp och effekten av
vaccinationer.
Sortering av stora mängder data
Samma typ av matematiska problem återkommer i andra sammanhang, till exempel i datavetenskapliga tillämpningar. Det kan
120
handla om matematiska metoder för att sortera stora mängder
data, tusentals eller miljontals poster, för vidare behandling. Det
krävs ett kontinuerligt förfiningsarbete av matematiken, påpekar
Svante Janson.
– Inom datavetenskapen har man länge använt olika matematiska metoder, men eftersom datorerna är så mycket snabbare i dag
så tar man sig an mycket större problem och då krävs även bättre
metoder. De gamla metoderna fungerar, men är kanske inte längre
de bästa. På det viset uppstår en ständig ström av nya problem,
även matematiska problem.
Matematikforskare beskrivs ofta som ensamvargar, och mycket
av arbetet sker på egen hand. Utnämningen till Wallenberg
Scholar innebär utökade möjligheter för att kunna resa och
träffa utländska kollegor.
– Jag har samarbete med flera forskare i Cambridge i England.
Det är generellt det främsta universitetet inom matematikområdet
i Europa. Tidigare har jag kunnat stanna där under högst någon
månad i taget, men nu hoppas jag kunna göra terminslånga besök.
Dessutom får jag råd att organisera konferenser och bjuda forskare
hit till Uppsala.
Ensamarbetet till trots är de personliga mötena mycket viktiga
inom matematikforskningen.
– Mycket av detaljarbetet kan man utföra på egen hand, men
grundidéerna fungerar bäst att diskutera vid personliga möten.
En stor del av min forskning utgörs av små projekt som initieras
genom att man träffas på konferenser. Jag brukar säga att det
viktigaste är pauserna mellan föredragen, så att man hinner prata
med folk.
Svante Janson
lärosäte
Uppsala universitet
forskningsområde
Matematisk analys, sannolikhetsteori, kombinatorisk
sannolikhet och särskilt
slumpgrafer, samt analys
av algoritmer.
priser i urval
Eva och Lars Gårdings pris 2009
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Började universitetet som 12-åring
Svante Janson kan beskrivas som något av ett underbarn. Vid
nio års ålder tenterade han av studentbetyget i kemi, lämnade
småskolan och började gå på lektionerna i läroverket hemma
i Borlänge.
– Jag blev helt befriad från grundskolan av Skolstyrelsen och
när jag var 12 år fick jag dispens att skriva in mig på universitetet.
Sedan dess har matematiken stått i främsta rummet. Han tog ut
sin fil.kand. redan som 14-åring och har doktorerat i såväl matematik som matematisk statistik.
Det är de stora grundläggande frågorna som fascinerar honom.
– Jag studerar huvudsakligen slumpmässiga problem utan någon
direkt koppling till tillämpningar. Jag studerar problemen för deras
egen skull, konstaterar Svante Janson. 
Per Krusell
Klimatförändringar påverkar
länders ekonomier olika
Även om klimatförändringarna har en global effekt påverkas
regioner på olika sätt. För en del länder kan förändringarna
innebära ett ekonomiskt uppsving medan andra drabbas av
mänskliga, naturmässiga och ekonomiska katastrofer.
Per Krusell, professor i nationalekonomi vid Institutet för internationell ekonomi, Stockholms universitet, försöker förstå samspelet mellan ekonomi och klimatförändringar. Han håller på att
skapa en modell som ska visa hur temperaturförändringar kommer att påverka länders och regioners utveckling. Modellen, som
kan liknas vid ett globalt dataspel, ska fungera som ett fundament
för att utarbeta förslag på politiska instrument som kan användas
för att förhindra negativa klimatförändringar.
– Det här är ett område där marknaden inte fungerar. Politiska
styrmedel som skatter eller andra politiska beslut är nödvändiga,
konstaterar Per Krusell.
Konkreta scenarier
»Anslaget ger ett
viktigt signalvärde,
det är ett erkännande.
Medlen innebär att
jag kan rekrytera
internationellt,
stärka forskningskompetensen, och
få bra personer som
jobbar med mig.«
Det är i dag allmänt accepterat, både bland allmänhet och bland
forskare, att utsläpp av fossila bränslen ökar jordens medeltemperatur och har en klimatförändrande effekt. Men betydligt färre
har funderat på hur olika världens länder drabbas, något som
också kan ligga till grund för hur angelägen man är om att minska utsläppen.
– I vår modell lägger vi in naturvetenskaplig data över hur klimatet påverkas i olika regioner och vilka följder det får tillsammans
med ekonomiska data. Sedan kan vi simulera olika händelseförlopp
beroende på de politiska beslut som fattas. Exempelvis kan vi se
vad som händer om man lägger på skatter, berättar Per Krusell.
Förhoppningen är att modellen ska kunna användas för att på
ett konkret sätt kommunicera med framför allt beslutsfattare men
även allmänhet.
– Vi försöker skapa en stabil vetenskaplig grund, det finns så
mycket ogrundade spekulationer och påståenden i debatten. Vi
vill kunna visa vilka insatser som fungerar och vilka som inte gör
det, konstaterar Krusell.
123
USA och Kina klarar sig
Modellen bygger på ett slags normativt tillstånd på vad som är bra
för en region och sedan analyseras olika negativa effekter ur ett
välfärdsperspektiv. För att bygga modellen jobbar Per med forskare
från olika vetenskapsområden.
124
– Vi är ett nätverk av allt från datavetare, metrologer, naturvetare och ekonomer med samma mål. Det är ett ovanligt sätt
att jobba på för mig som är samhällsvetare. Det jag kan är de ekonomiska samspelen. Jag har också jobbat med liknade modellsimuleringar tidigare. Klimatfrågan började jag titta på först 2006, men
inte ur en naturvetenskaplig synvinkel, utan jag försöker beräkna
vad de negativa effekterna kostar och vilka ekonomiska följder
de får.
Beräkningarna kan givetvis aldrig bli exakta och Per ger ett
exempel på svårigheten.
– Att räkna på något konkret som en översvämning går väl an
men hur räknar men ut sådant som exempelvis biodiversitetens
betydelse?
De studier som finns sedan tidigare visar på att de områden som
i dag är kallare påverkas positivt av ett varmare klimat, det blir lättare att odla och områdena blir attraktivare på många andra sätt.
Medan det i redan varma områden kan skapa brist på mat och vatten, leda till högre dödlighet och till större utsatthet för naturkatastrofer. Två av världens stormakter, USA och Kina, verkar däremot
inte påverkas nämnvärt.
– En stor del av forskningen borde riktas in på att mäta skador
och hur uppvärmningen påverkar våra liv. Då menar jag också
sådana effekter som ökad arbetslöshet. Koldioxidskatter i vissa
regioner kan få industrin att flytta till områden utan skatter,
menar Krusell.
Per Krusell
Professor i nationalekonomi
lärosäte
Stockholms universitet
forskningsområde
Samspelet mellan ekonomi
och klimatförändringar.
priser i urval
Grant 2008
Söderbergska priset 2007
övrigt
Kunskap måste nå ut
Ordförande i priskommittén
för Sveriges Riksbanks pris i
ekonomisk vetenskap till
Alfred Nobels minne.
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Per som kom hem till Sverige 2008, efter drygt 20 år i USA, är
imponerad av svenska myndigheter och politiker.
– De är ganska duktiga på att ta till sig ny kunskap.
Men det handlar inte bara om politiker och andra beslutsfattares
kunskap utan också om vad vanliga människor, väljare och konsumenter, tycker.
Per Krusell berättar om ett möte med USA:s energiminister
tillika Nobelpristagare i fysik, där Sveriges höga koldioxidskatter
diskuterades.
– Han menade att USA borde ha likadana skatter men att det
var omöjligt att genomföra eftersom folket var emot, berättar
Krusell.
Enligt Per Krusell kommer kommunikativ kunskap att bli en
viktig del i ett snare skede av forskningsprojektet.
– Alla har något att tjäna på att den kunskap vi får når ut,
menar Per Krusell. 
Stefan Thor
Flugforskning som kan bromsa
utveckling av Alzheimer
Man skulle kunna säga att Stefan Thor befinner sig i ett
myller av små prickar.Med hjälp av bananflugor studerar
han centrala nervsystemet och dess 100 miljarder nervceller.
Hans forskning har allt mer koncentrerats på utvecklingen
av Alzheimer. Förhoppningen är att kunna bidra med rön
som ökar chansen att bromsa sjukdomens utveckling.
Stefan Thor är professor i utvecklingsbiologi vid Linköpings
universitet. Han studerar huvudsakligen två forskningslinjer i sitt
labb, centrala nervsystemets uppbyggnad och dess nedbrytning,
degenerering. Till sin hjälp har han förutom sin forskningsgrupp
tusentals bananflugor.
Runt två tredjedelar av bananflugans gener är likadana som
människans. Genom att tillföra eller plocka bort normala eller
manipulerade gener i flugan kan man studera geners funktion.
Flugorna kan också lätt, snabbt och billigt födas upp i laboratoriet. Bananflugor är därför ett mycket populärt modellsystem
för forskare över hela världen.
Alzheimerflugor
»Pengarna är som
manna från himmeln,
nu kan jag bygga upp
forskning kring kopplingen mellan nervsystemets degenerering och utvecklingen
av Alzheimers, trots
att min meritportfölj
inom just det området
ännu inte hunnit bli
så stark.«
Centrala nervsystemet är uppbyggt av två olika sorter celler,
nervceller och gliaceller. Gliacellerna, är mera outforskade och
omfattar flera celltyper med olika funktion. Det verkar som gliacellerna inte kan hjälpa till att läka en skada. Det är också orsaken
till att flera kända neurologiska sjukdomar som innebär att nervoch gliaceller dör, till exempel Parkinsons- och Alzheimers sjukdom, inte är lätta att bota.
I sitt laboratorium skapar därför Stefan Thor flugor med
Alzheimerliknade tillstånd för att tillsammans med Per Hammarström och andra Linköpingsforskare försöka förstå sjukdomsprocessen.
– Vi kan introducera och aktivera mänskliga Alzheimergener i
flugorna. De får då svårare att flyga, äta och para sig, deras neurologi påverkas och de dör i förtid, konstaterar han.
Livslängden förkortades dramatiskt, från 50 dagar till fem
dagar, när flugorna fick en gen med svår Alzheimer. Det verkar
127
framför allt vara två protein, ABetaprotein och Tau, som är
inblandade
– Vi vet att de är giftiga, toxiska, men inte hur de blir det. De
finns normalt i kroppen.
Stefan har i samarbete med AstraZeneca testat ett 30-tal substanser för att undersöka om de kunde bromsa sjukdomsutvecklingen.
– Vi hittade ett par substanser som förlängde den sjuka flugans
livslängd med 15 procent, berättar han.
Läkemedel långt borta
Försöken som var i sin linda var med andra ord lovande, även om
steget från fluga till människa är långt. Läkemedelsindustrin är
dock, efter åratals mångmiljonsatsningar för att hitta läkemedel
mot Alzheimers, skeptiska. Och Stefan vet inte hur det blir med
samarbetet med AstraZeneca i fortsättningen.
– Jag är övertygad om att forskarvärlden kommer att hitta ett
läkemedel men det kommer att ta tid, kanske 15 år, säger han.
Men han tror inte att det räcker med en substans utan att lösningen kommer att vara en kombination av flera, på samma vis
som verksamma HIV-preparat.
Det finns för närvarande sju huvudteorier om vad som går fel
när Alzheimer utvecklas. Förmodligen är flera av dem riktiga,
vilket gör att man måste jobba brett.
Forskarna ser också ett mönster som uppträder i degenerativa
sjukdomar även om olika neurologiska sjukdomar påverkar olika
typer av nervceller.
128
– Trots att olika proteiner är inblandade dyker Tau-proteinet
påfallande ofta upp, bland annat också i Parkinsons. Det verkar
som det finns en gemensam neurodegenerativ process, och det ger
hopp om att vissa läkemedel skulle kunna fungera på flera olika
sjukdomar.
Nervcellernas utveckling – ett mysterium
Stefan Thors primära forskningsområde är att förstå hur nervcellerna, som i början är stamceller och lika varandra, allt eftersom
utvecklas till specialister inom vissa områden.
– Vissa nervceller styr muskler medan exempelvis andra har en
databehandlingsfunktion i hjärnan. Frågan är hur de vet vilken
identitet de ska utveckla och vad de ska göra. Nervsystemet är
nog kroppens mest komplexa system, konstaterar han.
Stefan och hans forskargrupp har bidragit med några insikter
om hur nervcellerna etablerar sin identitet.
– Det rör sig om en stegvis process, från stamcell till mogen
neuron eller glia.
Stamcellerna bildas på många ställen i det tidiga embryot, och
påverkas av olika signaler som talar om för dem vilken del av
embryot de befinner sig i, exempelvis i hjärnan eller längre ner,
i ryggmärgen.
– När cellerna fått information om vilken plats de befinner sig
på, exempelvis framhjärnan, startar detta skurar, kaskader, av
information som slutligen bestämmer vilka exakta neuroner och
glia celler de ska tillverka. Vi kunde bland annat visa att de så
kallade Hoxgenerna är aktiva i processen, att det fungerar som
ett slags kroppens GPS-system.
Men han framhåller att det fortfarande är mycket oklart hur
processerna går till i detalj.
– Vi vet inte hur stamcellerna vet att vissa celler ska placeras
i hjärnan och andra i ryggmärgen. Det är oklart hur den informationen förmedlas.
Men det är inte bara ett mysterium hur stamcellerna utbildas till
specialister med tusentals olika funktioner utan också hur det vet
hur många celler de ska tillverka.
– Det är en process vi vet ännu mindre om. I Storhjärnan
finns det miljarder av vissa typer av celler, medan andra celltyper,
i exempelvis hypothalmus, bara finns i omkring tio tusen.
Hur kan de veta hur många som behövs för olika funktioner?
Det är en viktig fråga att besvara för ökad förståelse av cancer,
samt för en effektiv framtida stamcellsbehandling, säger
Stefan Thor. 
Stefan Thor
Professor i utvecklingsbiologi
lärosäte
forskningsområde
Centrala nervsystemets
uppbyggnad och dess
nedbrytning, degenerering.
priser i urval
Eric K. Fernströms pris 2008
övrigt
Sitter med i Cancerfondens
bedömargrupp
Wallenberg
Scholars 2012
Leif Andersson
Tamsvin, hästar och
kycklingar berättar om
människans arv
Våra husdjurs gener är en ren guldgruva för nyfikna forskare.
När Leif Andersson undersökte varför tamsvin bygger mer
muskler än sina vilda släktningar, hittade han en gen unik för
alla däggdjur som föder levande ungar. Skimmelhästar, som
vitnar med åren, har gett ledtrådar om hur malignt melanom
kan utvecklas.
»Det generösa bidraget från Wallenbergstiftelsen ger en fantastisk möjlighet att
fritt kunna välja
inriktning på de
projekt som vi har.
Dessutom kan man
snabbt ta tillvara på
nya möjligheter som
dyker upp. Om man
vill ta upp en ny
forskningslinje måste
man i vanliga fall
först söka anslag, sen
kanske det tar ett år
innan du får pengar.«
Tanken att våra husdjur kan vara en bra modell för genetiska
studier föddes i början på 1980-talet, någonstans på tåget mellan
Stockholm och Uppsala. Leif Andersson, numera professor i
funktionsgenomik vid Uppsala universitet, var nyutexaminerad
biolog och arbetade på Sveriges lantbruksuniversitet. Han analyserade data på cirka fyrtiotusen hästar som samlats in för härstamningskontroller
– Jag pendlade mellan Stockholm och Uppsala. På den tiden
fanns inga laptops så jag läste väldigt mycket. En av de böcker
jag läste var Darwins »Om arternas uppkomst«, säger Leif
Andersson.
I början av boken finns ett avsnitt som handlar om hur vi människor förändrat husdjurens egenskaper genom avel, Darwin
argumenterar att liknande förändringar sker i naturen baserat
på naturlig selektion. Den unga biologen funderade: skulle man
kunna ta Darwins tankar till en ny nivå med hjälp av den nya
gentekniken? Kunde man med modern teknik studera kopplingen mellan gener och olika egenskaper? Husdjur borde fungera
bra som modell eftersom vissa egenskaper har avlats fram så
hårt under en ganska kort tid, de senaste tiotusen åren.
För kraftig pigmentering hos vita hästar
Ett fenomen som fångade Leif Anderssons intresse var skimlars
färg. Hästarna föds svarta, men redan under första året börjar
pälsen att vitna. Medeltida kungar lät gärna avbilda sig på
mäktiga skimlar, en genvariant som troligtvis kom till Europa
från Asien.
133
– Greken Herodotos skriver att perser red på heliga vita hästar
när de invaderade Grekland åttahundra år före Kristus. Tänk dig
att du aldrig har sett dessa hästar förut – och så kommer en hel
armé, säger Leif Andersson.
Med hjälp av dåtidens genetiska redskap började han jämföra
skimlar med andra hästar. Det fanns 15 genetiska markörer att studera. Ingen gav napp. Leif Andersson var helt enkelt för tidigt ute.
Först för några år sedan kunde han ro detta projekt i land.
– Då kartlade man hästens hela arvsmassa. I dag har vi miljontals
markörer spridda över hela arvsmassan som vi kan studera Det har
hänt mycket på 30 år, säger Leif Andersson.
Med hjälp av markörerna kunde forskargruppen ringa in rätt del
av arvsmassan. De hittade en specifik förändring som verkar stimulera stamceller att mogna till pigmentceller i hårsäcken.
– Vår tolkning är att mutationen driver på den här processen.
Det sker en överrekrytering av dessa stamceller, säger Leif
Andersson.
En individ föds med en begränsad mängd av de stamceller som
bildar pigmentceller. Överstimuleringen gör att fölen föds ofta
kolsvarta, men stamcellerna tar snabbt slut och då vitnar pälsen.
134
Aktiva pigmentceller bakom malignt melanom
En orsak till att Leif Andersson gärna ville hitta skimmelgenen är
att dessa vita hästar löper hög risk att utveckla hudcancer, melanom, trots att de under den vita pälsen har en svart hud som skyddar bra mot solens strålar.
– Vi tror att den genetiska förändringen gör att det bildas mer
pigmentceller i huden. De förökar sig lättare och det predisponerar
dessa hästar till en högre risk att bilda melanom, säger Leif
Andersson.
År 2012 blev Leif Andersson utnämnd till Wallenberg Scholar.
För de resurser som följer med utnämningen vill han bland annat
undersöka hur samma mutation påverkar möss. Dessutom ska han
se om det finns en koppling till människor. Personer som lätt bildar födelsemärken drabbas oftare av malignt melanom. En mekanism liknande den hos skimlar kan ligga bakom denna sjukdom
hos vissa människor.
Tamsvinens muskler ger ledtråd om däggdjurens utveckling
En annan tråd som Leif Andersson nystar i är tamsvinens förmåga
att bygga muskler. Bönder har avlat fram grisar som har mindre
fett och mer muskler.
– Vi har hittat en genetisk förändring som gör att grisar får fyra
procent mer muskler. Tänk dig att du har en gris som väger 100
kilo när den slaktas. Då får du fyra kilo mer kött utan att du behöver ge grisen mer foder, säger Leif Andersson.
Forskargruppen har visat att grisarna får mer av en speciell tillväxtfaktor i sina muskler. Samtidigt som de insåg detta, hittade de
en ny så kallad transkriptionsfaktor; en slags strömbrytare som slår
på och av olika gener. Just denna transkriptionsfaktor, ZBED6, är
helt unik för placentala däggdjur, som har en livmoderkaka
(placenta) och föder fullt utvecklade avkommor.
– Den finns i alla placentala däggdjur som har studerats, till
exempel människa, delfin, häst, råtta, lemur, elefant, igelkott och
näbbmus. Den verkar ha kommit in i arvsmassan för 200–250 miljoner år sedan, säger Leif Andersson, som nu undrar om ZBED6
bland annat kan påverka förmågan att bilda en livmoderkaka och
i så fall var en avgörande innovation under vår utveckling.
Även denna tråd ska Leif Andersson nysta vidare i som Wallenberg
Scholar. En annan fråga som upptar hans nyfikenhet är vad som
påverkar storleken hos broilerkycklingar. En sak är säker: tanken
under tågresan ledde helt rätt. Husdjur bär på många spännande
genetiska anlag. 
Leif Andersson
Professor i funktionsgenomik
lärosäte
Uppsala universitet
forskningsområde
Husdjurens evolution – en modell
för att generera grundläggande
kunskap om egenskapers genetiska
bakgrund.
priser i urval
ERC Advanced Grants 2012
Hilda och Alfred Erikssons pris i
medicin 2012
Lilly och Sven Thuréus pris i
naturalhistoria och medicin 2004
Roséns Linnépris i Zoologi 2004
övrigt
Ledamot av Kungl. Skogs- och
Lantbruksakademien 2001
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien 2002
Ledamot av Kungl. Fysiografiska
Sällskapet i Lund 2004
Ledamot av Kungl. VetenskapsSocieteten i Uppsala 2007
Biology Organization (EMBO) 2008
Utländsk ledamot av the National
Academy of Sciences, USA 2012
Hedersdoktor, Universitetet i Liège
2009
Text Ann Fernholm
Magnus Berggren
Han omvandlar elektroniska
signaler till biologiska signaler
Att kunna styra celler i människokroppen med hjälp av
elektroniska komponenter och på så vis behandla sjukdomar
och skador i ryggmärgen eller hjärnan låter otroligt. Men
Magnus Berggren och hans forskargrupp har visat att det
går. De forskar inom ett relativt nytt och mycket spännande
område – organisk bioelektronik.
»Som Wallenberg
Scholar kan man ägna
sig åt djärva högriskprojekt som antingen
kan leda till misslyckanden eller forskningsgenombrott.
För mig var beskedet
om att jag blev en
Wallenberg Scholar
en otrolig tajming;
jag får nu fria pengar
i en stund då vi precis
gör nya fantastiska
upptäckter i labbet.
Vi kan sätta högsta
fart omedelbart
med att testa våra
hypoteser.«
Än återstår det många år av utveckling och försök innan man kan
börja behandla patienter, men Berggrens grupp har visat att de
har hittat en fungerande princip.
Kortfattat kan man säga att Magnus Berggren vill översätta
elektroniska signaler till kemiska för att styra biologiska processer. Detta sker genom att de laddningsbärande elektronerna
»översätts« till joner eller kemiska molekyler i så kallade organiska bioelektroniska komponenter. Dessa komponenter består av
elektriskt ledande plastfilmer som kan transportera och »översätta« elektriska signaler till kemiska. Genom en elektrisk laddning
kan man sedan styra cellernas signalering. Tillämpningar finns
inom en rad områden; medicin, växtbiologi, pappersbaserad
elektronik och på sikt även energiomvandling.
Magnus Berggren utsågs som 34-åring till professor i organisk
elektronik vid Linköpings universitet. Då hade han redan hunnit
med att vara vd för ett forskningsbaserat företag, och jobbat på
forskningsinstitutet Acreo som utvecklar forskningsidéer till
kommersiellt gångbara produkter. Sedan han återvände till
universitet på heltid har han varit inblandad i flera banbrytande
upptäckter inom olika tillämpningsområden.
Från att i början av karriären har varit inriktad på pappersbaserad elektronik har han allt mer flyttat över intresset till det
medicinska området.
Man skulle kunna beskriva honom lite som en rastlös renässansmänniska i modern tappning, en beskrivning han nog själv
skulle värja sig för.
– Jag gillar helt enkelt att hålla på med olika grejor. Kanske är
det för att jag tröttnar snabbt och vill vidare till nya utmaningar.
Det är ju också forskarens uppgift att skapa ny kunskap.
137
Lagarbete
Magnus Berggren lyfter hela tiden fram sin forskningsgrupp och
understryker att de är många som är delaktiga i de framgångar som
han och gruppen haft.
– Man kan inte producera allt själv. Det handlar om att omge
sig med rätt personer och bygga ett öppet klimat där man litar på
varandra, det är då idéerna kommer. I dag är en stor del av min
uppgift att få mina kollegor att våga testa nya idéer.
Alla de nya rön som Berggren och hans mycket tvärvetenskapliga
grupp kommit med de senaste åren är bevis nog på att det är ett
framgångsrecept.
– Gruppen består av kemister, biologer, fysiker och elektronikforskare. Det gemensamma är att vi alla jobbar med organiska
elektroniska polymer, plaster, berättar Berggren.
Bland annat arbetar de med att skapa organiska komponenter
som med hjälp av elektroniska signaler kan styra biologiska funktioner och reaktioner.
– Vi vill översätta elektroniska signaler till biologiska och
omvänt. Vi har till exempel skapat en elektronisk jonpump som
kan användas i organ och i cellkulturer för att styra och reglera
fysiologiska processer.
138
Genom att på elektronisk väg skapa jonströmmar och kemiska
gradienter kan forskarna skaffa nya kunskaper om olika signalvägar i celler och vävnad vilket kan komma till nytta vid utvecklingen av framtida läkemedel och behandlingsmetoder.
Nya behandlingar av sjukdomar
Deras forskning har också resulterat i en slags kemisk volymkontroll som i framtiden förhoppningsvis kommer att kunna används
som protes vid hörselskador.
– Det mest fascinerande med det var att vi kunde översätta elektroniska signaler till neurotransmittorer.
En neurotransmittor, som också kallas signalsubstans, är en
molekyl som förmedlar en nervsignal på kemisk väg från en nervcell till en annan i nervsystemet.
Förhoppningen är också att på sikt snabbt och med hög precision kunna frisätta komplexa blandningar av substanser i kroppen
för behandling av till exempel epilepsi eller Parkinsons sjukdom.
Men tillämpningarna är inte bara medicinska. Jonpumpen
används även inom växtforskningen i ett försök att skapa att styra
växters tillväxt.
Som Wallenberg Scholar ska Magnus Berggren jobba vidare med
det kemiska chipet som gruppen utvecklat.
– Det är en utveckling av jontransistorer och jondioder som ger
oss nya möjligheter att styra signalvägarna i biologiska system. Vi
kan exempelvis skicka ut signaler till synapserna i en muskel, där
signalsystemet av någon anledning inte fungerar. Vi vet att våra
chip fungerar med vanliga signalsubstanser, som exempelvis
acetylkolin. Vi vill nu jobba vidare med att bland annat öka
farten på jonerna, säger Magnus Berggren
Magnus Berggren
Professor i organisk
elektronik
lärosäte
forskningsområde
Organisk elektronik för nya
applikationer inom bland
annat medicin, växtbiologi,
elektroniskt papper och
energiomvandling
priser i urval
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Beroendeframkallande upptäckter
Hans första stora upptäckt kom redan under doktorandtiden då
han studerade lysdioder baserade på organiska material.
– Tanken var att göra en komponent som gav vitt ljus, genom
att blanda färger. Jag satt med min biträdande handledare Göran
Gustafsson, när vi upptäckte att vi genom att ändra spänningen
kunde styra färgerna. Vi förstod direkt att det var något stort. Att
upptäcka något nytt är en kick, en känsla som man blir beroende
av. Det är det som gör att man vill arbeta vidare.
Ett nytt område som Magnus och forskargruppen börjat arbeta
med är en ny variant av elektrokemi.
– Jag tror att det med hjälp av elektrokemi går att ta fram nya
material och komponenter. 
Per-Olof Berggren
Med ögat som fönster
för diabetesstudier
Transplantation av Langerhanska öar med sina insulinproducerande betaceller till ögat kan komma att bli framtidens
behandlingsmetod för att stabilisera blodsockernivåerna
hos diabetiker. Bakom forskningen står diabetesforskaren
Per-Olof Berggren
»Det är en stor ära
att bli Wallenberg
Scholar. Stiftelsens
bidrag till min forskning är definitivt
mycket viktigt och
möjligör för mig
att såväl anställa
spetsforskare utifrån
som att fokusera på
mera långsiktiga
och komplexa
frågeställningar.«
Per-Olof Berggren understryker dock att det framförallt är som
forskningsverktyg den aktuella metoden kommer att ha en avgörande betydelse.
– Transplantation av de Langerhanska öarna till ögat gör det
möjligt att studera de insulinproducerande betacellerna med hög
upplösning, under lång tid i den levande organismen med såväl
intakt kärl- som nervförsörjning. Ögat fungerar som ett naturligt
kroppsfönster, konstaterar Berggren.
Det låter som en smått galen idé, att flytta bukspottkörtelns
insulinproducerande celler till ögat, men djurförsök har visat att
det fungerar och steget att prova metoden på människor ligger
troligtvis bara några år framåt i tiden.
– De studier vi har gjort på apor i Miami visar på bättre blodsockernivåer så vi har stora förhoppningar att det också ska fungera på människor, förklarar Per-Olof Berggren.
Skonsam försöksmetod
Med hjälp av olika typer av avancerade mikroskopsystem kan
forskarna följa den komplicerade process som reglerar insulinfrisättningen i realtid.
– Vi får hela den systembiologiska bilden av vad som händer,
utan att vare sig skada eller avliva djuren.
Som Wallenberg Scholar ska Berggren ta försöken vidare. Han
har goda förhoppningar om att under de närmaste åren klargöra
i detalj de processer som reglerar insulinfrisättningen under normala betingelser samt varför dessa inte fungerar vid diabetes hos
såväl mus som apa och människa. Detta är av avgörande betydelse
för att skapa nya och mera adekvata behandlingsprinciper vid
diabetessjukdom.
141
Snabbt växande folksjukdom
Per-Olof Berggren är professor i experimentell
endokrinologi och föreståndare för Rolf Lufts
forskningscentrum för diabetes och endokrinologi vid Karolinska Institutet. Han leder en forskargrupp på omkring 35 personer i Stockholm,
har ett intensivt samarbete med forskare i
Miami och Korea och håller nu på att bygga upp
ytterligare ett samarbete med forskare i Singapore. Målet är att förstå orsakerna till en av världens snabbast växande folksjukdomar – diabetes.
Och att Korea och Singapore är samarbetspartners är ingen slump. Mer än elva procent av
dessa länders befolkningar har diabetes, vilket
är mer än dubbelt så många som i Sverige.
– Vårt samarbete utgår från den forskning
som sker vid Karolinska Institutet. Samarbetet
med Miami ger oss högkvalitativ human vävnad
medan försöken på apor görs i Asien, förklarar
han.
Viktiga pusselbitar
Berggren och hans medarbetare har inriktat sig
på att förstå mekanismerna bakom frisättningen
av insulin. De vill kartlägga de signalsystem som
finns i de insulinproducerande betacellerna i
bukspottkörtelns Langerhanska öar. Förutom
de insulinproducerande betacellerna är även de
glukagonproducerande alfacellerna och somatostatinproducerande deltacellena med och regle-
142
rar sockernivåerna i blodet. Men det är bara
insulinet som kan sänka blodsockernivåerna.
Vid diabetes är funktionen hos samtliga dessa
tre celltyper förändrad.
Berggrens forskargrupp har visat att de glukagonproducerande alfacellerna stimuleras av just
glukagon och att samma princip gäller för de
insulinproducerande betacellerna. Det betyder
att det finns en självreglerande effekt i den
Langerhanska ön, där en cell som frisätter
något av dessa hormoner omedelbart får en
beställning om att nyproducera mer av det frisatta hormonet.
– Genom att vi skaffar oss kunskaper om hur
hormonerna reglerar sin egen produktion kan
vi på sikt även studera defekter i processen. Om
defekterna har en betydelse för diabetessjukdomen är det viktiga pusselbitar som kan falla på
plats, säger Per-Olof Berggren.
Skillnad på möss och människor
För några år sedan upptäckte forskargruppen att
strukturen hos de Langerhanska öarna, och därmed regleringen av insulinfrisättningen, var
annorlunda i människa jämfört med den i mus.
– Det var en viktig upptäckt och vi insåg att
de tidigare studier som gjorts på möss inte nödvändigtvis stämmer vad det gäller människa.
De Langerhanska öarna hos möss innehåller
en stor mängd nerver som har kontakt med de
hormonfrisättande cellerna. Men hos människa
visade det sig att nervsystemet endast har en
indirekt kontakt med dessa celler genom att
påverka blodflödet.
– Detta var oväntat. Att basala cellulära mekanismer mellan möss och människor skiljer sig åt
så mycket hade ingen trott. Skillnaden i funktion och struktur är stora, konstaterar Berggren.
Upptäckten att frisättningen inte kontrolleras
direkt av nerver utan indirekt genom att nerverna etablerar kontakt med kapillärerna i de
Langerhanska öarna, kan få stor betydelse för
framtida läkemedel mot diabetes.
Men även de olika hormonfrisättande cellernas lokalisering i de
Langerhanska öarna skiljer sig mellan mus, apa och människa. De
är mer blandade hos såväl apor som människor.
Lovande resultat
Omkring 90 procent av de som har diabetes har typ 2-diabetes,
det som vi tidigare istället kallade åldersdiabetes. Tidigare var det
endast vuxna som insjuknade men i dag drabbas även barn.
Vid typ 2-diabetes finns betacellerna kvar men de är blinda för
förändringar av blodsockerkoncentrationen och frisätter inte rätt
mängd insulin. Vid typ 1-diabetes, som framför allt drabbar barn
och ungdomar, inträffar en autoimmun reaktion och kroppens
immunförsvar dödar insulincellerna.
– Tillsammans med forskare i Miami använder vi nu ögat som
plattform för att studera de olika immunologiska och inflammatoriska reaktioner som äger rum i de Langerhanska öarna vid diabetes. Vi har redan genererat en mängd spännande resultat vad det
gäller kontakten mellan betaceller och T-celler och hur denna kontakt kan påverkas genom att till exempel tillsätta olika ämnen
direkt till ögat.
Ovisst om metoden fungerar för människor
Efter de lyckade försöken med att bota diabetessjuka möss, genom
att transplantera Langerhanska öar till den främre ögonkammaren,
har forskargruppen fått många frågor om metoden också skulle
kunna fungera på människor och om den skulle kunna ersätta de
levertransplantationer man i dag utför.
– Det är omöjligt att besvara i dagsläget. Det vi kan konstatera är
att de försök som vi har gjort på diabetessjuka apor i Miami hitintills har varit mycket lyckosamma och inte förknippade med några
som helst problem för djuren. Även om vi inte kunde få aporna
helt oberoende av insulinbehandlingen kunde vi förbättra blodsockerregleringen genom att de transplanterade betacellerna fick
igång en egen insulinproduktion.
En av fördelarna med att transplantera Langerhanska öar till
ögat är att de blir snabbt blodförsörjda.
– Även om man inte kan transplantera tillräckligt med Langerhanska öar för att helt bota diabetes kan man förhoppningsvis
minska behovet av tillsatt insulin. Det skulle vara en stor vinst att
kunna motverka skadliga svängningar i blodsockerkoncentrationen genom att höja den diabetessjukes egna insulinproduktion,
konstaterar Per-Olof Berggren. 
Per-Olof Berggren
Professor i experimentell
endokrinologi
lärosäte
forskningsområde
Signalsystem som reglerar
frisättningen av insulin
priser i urval
Hilda och Alfred Erikssons
pris 2000
Novo Nordisk Foundation
Award and Lecture 1999
Roche Diagnostics/Juvenile
Diabetes Foundation
International Diabetes
Care Award 1998
övrigt
Ledamot av Nobelförsamlingen vid
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Ledamot av Academia
Europaea
Christer Betsholtz
Ny transportväg för läkemedel
mot Alzheimers sjukdom
Det finns inga eller mycket få läkemedel mot sjukdomar i
hjärnan, som till exempel Alzheimers. Ett problem är hur man
ska lyckas leverera läkemedel genom blodhjärnbarriären,
hjärnans effektiva skydd mot främmande ämnen. Men en
svensk upptäckt ger hopp om att kunna öppna och stänga
blodhjärnbarriären vid behov.
»Anslaget innebär
att vi får en större
rörelsefrihet och kan
starta nya djärva
forskningsinriktningar. Vi befinner oss på
jungfrulig forskningsmark, och får nu
möjlighet att utföra
experiment som baseras mer på maggropskänsla än existerande
kunskap, något som
är svårt att motivera
i ett normalt anslagssammanhang.«
Blodhjärnbarriären är en skyddsvall av mycket täta blodkärlsväggar. Den har byggts upp under årmiljonerna för att skydda
hjärnan från skadliga substanser i blodet. I barriären finns molekyler som binder till ämnen av helt olika struktur. De kan liknas
vid väktare med uppgift att kasta ut oönskade gäster tillbaka in i
blodbanan. Bland annat kan det röra sig om ämnen från kosten,
som inte får släppas igenom till hjärnan.
Men samtidigt som skyddsmekanismen är livsavgörande, ställer dess effektivitet till problem när man vill leverera läkemedel
till hjärnan. Behoven är stora vid neurologiska och psykiatriska
sjukdomar.
– Läkemedelsindustrin har slitit sitt hår i decennier eftersom
det är en otroligt liten del av de läkemedel som tas fram, som
spontant har förmågan att tränga igenom till hjärnan. Det betyder att man går miste om möjligheten att testa potentiellt fungerande läkemedel, säger professor Christer Betsholtz, som är en
av 2012 års Wallenberg Scholars.
Okänd passage i hjärnan
Men Betsholtz och hans medarbetare kan nu vara en lösning på
spåren. De började redan på 1980-talet forska om tillväxtfaktorer,
de proteiner som styr cellernas tillväxt. Det är ämnen som kan
spåra ur vid cancer, då tumörceller gör egna tillväxtfaktorer och
matar sig själva. Men tillväxtfaktorerna har också flera normala
uppgifter i kroppen, något som kunde studeras genom att slå ut
generna bakom tillväxtfaktorer hos möss.
– Tekniken att göra så kallade knock out-möss hade då just
blivit tillgänglig, och vi bestämde oss för att satsa allt på det och
se vart det skulle leda oss, berättar Christer Betsholtz.
145
När forskarna slog ut tillväxtfaktorerna inträffade en kedjereaktion, bland annat i hjärnan. En av tillväxtfaktorerna, som kallas
PDGF-B, ansvarar normalt för att rekrytera en celltyp till blodkärlsväggen som heter pericyter. Nu försvann plötsligt pericyterna.
– Då kände man knappt till existensen av pericyter, men i ett
slag så fick vi kunskap om att dessa celler har en avgörande betydelse för blodkärlväggens stabilitet. Och cirka 10 år senare upptäckte vi att pericyterna reglerar blodhjärnbarriären, även detta
av en slump, säger Christer Betsholtz.
Forskning på nytt laboratorium
Frånvaron av pericyter öppnade en transportväg över blodhjärnbarriären, som normalt är stängd. Passagen är bara selektivt öppen
och utnyttjar små membranblåsor som har förmågan att plocka
upp små paket av blodplasma på ena sidan av cellen och transportera över dem till andra änden där innehållet släpps ut.
Upptäckten väcker hopp om att äntligen kunna utveckla metoder att distribuera läkemedel till hjärnan. Det kommande arbetet
146
går ut på att undersöka den molekylära mekanismen i detalj.
Forskningen bedrivs vid Rudbecklaboratoriet i Uppsala, dit
Betsholtz nyligen flyttat med sin forskargrupp från Karolinska
Institutet. En helt ny inspirerande miljö byggs upp med potential
för samarbeten med andra forskargrupper som ägnar sig åt
blodkärlsforskning, bland annat Lena Claesson-Welsh, som
utnämndes till Wallenberg Scholar år 2009.
Dokumentärfilm väckte forskardrömmen
Uppsala är hemmaplan för Christer Betsholtz. Det var vid universitetet där som han började läsa medicin år 1982, och där tog
forskarkarriären fart efter disputationen 1986. Men redan som
barn drömde han om att bli forskare. Då var det vetenskapsprogrammen i tv som stimulerade intresset, till exempel Jacques
Cousteaus upptäcktsfärder i havsdjupen.
– Det finns stora likheter mellan klassiska upptäcktsresanden och
forskning inom medicin och biologi. Allt börjar med en hypotes,
baserad på idéer. Sedan designar man ett experiment för att ta reda
på om hypotesen är rätt eller fel, och använder all den kunskap
som finns och sin logiska förmåga. Ofta pekar resultaten i en helt
annan riktning och man hamnar på ett helt nytt spår. Man kan ha
hypotesen att man ska åka till Indien, och så hamnar man istället
i Amerika.
Blodkärlstillväxt inblandad i många sjukdomar
Under de senaste åren har oväntade upptäckter fört Christer
Betsholtz till nya okända farvatten inom forskningen, men med
vaskulär biologi, blodkärlsforskning, som det övergripande temat.
Blodkärlens tillväxt är viktig för att förstå en rad olika sjukdomar,
förutom i hjärnan även när det handlar exempelvis om cancer,
diabetisk ögon- och njursjukdom, lungsjukdom och reumatiska
sjukdomar.
Men den närmaste tiden står blodhjärnbarriären i fokus.
Visionen är att ta fram metoder för att kunna öppna och stänga
passagen vid behov, och att ta reda på om det finns några skadliga
konsekvenser av att blodhjärnbarriären står öppen under en kortare eller längre tid.
– Lyckas vi kontrollera transportvägen genom blodhjärnbarriären med en på- och avsignal kommer det att vara väldigt attraktivt
för utvecklingen av läkemedel mot de stora folksjukdomarna, som
till exempel Alzheimers. Vi ser också framför oss möjligheten till
effektivare psykofarmaka och mer av skräddarsydda behandlingar
i framtiden, säger Christer Betsholtz. 
Christer Betsholtz
Professor i vaskulär biologi
lärosäte
Uppsala universitet
forskningsområde
Blodkärlsbiologi, vaskulär biologi,
med fokus på hur blodkärlen
utvecklas och hur deras genomsläpplighet regleras. Betydelsen av
dessa processer för sjukdomar i
hjärnan, ögonbotten, njurarna,
samt vid cancer.
priser i urval
Del Monte-medaljen i
neuromedicin 2012
Dr. Axel Hirschs pris 2010
Lundbeckstiftelsens medalj 2004
molekylärbiologi 1997
övrigt
Söderbergprofessur i medicin från
Torsten och Ragnar Söderbergs
stiftelser
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Ledamot av Nobelförsamlingen
vid Karolinska Institutet
Thierry Coquand
Datorer ska granska
matematiska bevis
Matematikens abstraktioner når allt högre nivåer. Vissa bevis
sträcker sig över tusentals sidor; de är så komplexa att ingen
riktigt kan vara säker på att de är rätt. Därför tar nu matematiker datorer till hjälp. Thierry Coquand utvecklar datorprogram som ska kunna kontrollera bevis. Att visa att detta går,
är i sig ett logiskt bevis; ett slags metamatematik.
Thierry Coquand arbetar normalt vid institutionen för data- och
informationsteknik vid Göteborgs universitet. Men just nu tillbringar han ett år tillsammans med ett tjugotal andra matematiker och datorvetare på Institute for Advanced Study i Princeton,
USA. De har ett gemensamt projekt: att försöka ta fram datorprogram som bevisar att matematiska bevis är korrekta.
– Det här är en unik möjlighet att få arbeta tillsammans med
20 andra personer som är intresserade av samma ämne som jag
och som är väldigt duktiga, säger Thierry Coquand.
Långt bevis för hur en karta kan färgläggas
»Det som är bäst med
Wallenberg Scholar
anslaget, är att du är
fri att göra vad du
vill och att ta risker.
Det är inte alls klart
att det projekt jag
arbetar med kommer
att fungera. Men det
är mycket bra att
kunna utforska detta
på ett så fritt sätt. Det
är helt fantastiskt.«
För att beskriva vikten av vad gruppen gör, ger han ett exempel:
beviset för den så kallade fyrfärgssatsen. Den satsen säger att det
krävs fyra olika färger för att kunna färglägga en karta, till exempel världskartan, på ett sådant vis att inga angränsande regioner,
eller länder, har samma färg. Den här satsen framlades år 1852
och att bevisa den är inte lätt. Det går att färglägga en karta på
väldigt många olika vis och att undersöka alla kombinationer är
ett gigantiskt arbete.
Hela fyra olika felaktiga bevis publicerades för satsen, innan en
grupp matematiker år 1976 lyckades ta fram ett korrekt bevis med
hjälp av ett datorprogram. Problemet var att beviset blev flera tusen
sidor långt. Inom vetenskapen granskar alltid någon oberoende
forskare resultaten från ett projekt innan de publiceras. Detta för att
säkerställa att de resultat som går i tryck är korrekta och håller hög
kvalitet. Men att granska detta långa bevis var i princip omöjligt.
– Beviset gick inte att överblicka. Dessutom använde de ett så
icke-trivialt datorprogram, som sannolikt innehöll någon bugg,
säger Thierry Coquand.
149
Detta ledde till en ny insikt inom matematiken: den började bli
så komplicerade att matematiker inte längre kunde upptäcka
varandras felaktigheter.
Risk för ett korthus som faller ihop
Därmed öppnade sig en ny obehaglig möjlighet: det fanns en risk
att man började bygga ett korthus. Om någon detalj i grunden blev
fel, kunde åratal av arbete falla ihop och tillintetgöras. Det långa
beviset för fyrfärgssatsen, tillsammans med flera liknande exempel,
blev därför startskottet för ett helt nytt forskningsområde, där
datorvetare och matematiker utvecklar datorprogram som systematiskt kan gå igenom ett bevis. Thierry Coquand har varit
inblandad i utvecklingen av ett sådant system, som en annan
forskare använde för att granska beviset för fyrfärgssatsen.
150
– Då hittade han till och med ett ännu bättre bevis, säger Thierry
Coquand.
Han är med och organiserar året vid Princeton, där forskarna nu
har samlats för att konstruera flera granskningsprogram för matematiska bevis. Initiativet till projektet tog den ryska matematikern
Vladimir Voevodsky, professor vid Institute of Advanced Study
och pristagare av det prestigefyllda Fields Medal, matematikens
svar på Nobelpriset.
– Voevodsky menar att detta just nu är en av matematikens viktigaste utmaningar. Matematiker måste kunna lita på att tidigare
arbeten är korrekta, säger Thierry Coquand.
Drömmen är att hitta det universella granskningsprogrammet
Själva forskningsområdet kallas för »type theory« och grundades
av en svensk matematiker, Per Martin-Löf. Thierry Coquand
berättar att Voevodsky för några år sedan kom på nya spännande
tankar kring »type theory«; nya grundantaganden, så kallade
axiom, som de kan bygga vidare på. Exakt vad det rör sig om är
svårt att förstå för icke-matematiker.
– Men det här axiomet får väldigt spännande konsekvenser
och jag arbetar med att förklara varför dessa nya principer är rättfärdigade.
Men hur kan forskarna då vara säkra på att de granskningsprogrammen i sig är korrekta och hittar alla fel?
– Det program som kontrollerar ett bevis är i sig ett kort program. Det går alltså att undersöka om programmet är korrekt
genom en direkt genomgång, säger Thierry Coquand.
Även om det aldrig går att vara absolut säker på någonting, innebär detta en klar förbättring. När Thierry Coquand kommer hem
till Sverige igen ska han fortsätta att utveckla dessa program. Han
blev nyligen utsedd till Wallenberg Scholar. För den finansieringen
som följer med utnämningen, tänker han försöka närma sig sina
drömmars mål: att ta fram en programvara som kan granska alla
matematiska bevis. Om detta är möjligt vet han ännu inte. Det
är ett logiskt problem i sig; ett slags metamatematiskt problem.
Svaret ligger förmodligen långt in i framtiden. Under tiden ska
han fokusera på delområden inom matematiken.
– För den matematik som användes för datoralgebra, skulle
det kunna vara möjligt att ta fram ett bevisgranskningsprogram,
säger han.
Lyckas forskarna kommer matematiken förändras i grunden. Då
kan de matematiska bevisen bli ännu längre och abstraktionsnivån
inom matematiken kan nå än högre höjder. 
Thierry Coquand
Professor i data- och
informationsteknik
lärosäte
forskningsområde
Bevisteori och interaktiv
granskning av bevis
priser i urval
Wallmarkska priset 2001
Kurt Gödel Centenary Research
Prize Fellowship, Category
senior 2008
övrigt
Medlem av The Council of
the Association for Symbolic
Logic
Ledamot av Kungl. Vetenskapsoch Vitterhets-Samhället i
Göteborg
Medlem av Academia
Europaea 2011
Text Ann Fernholm
Per Delsing
Han tämjer ljusets krafter
För några år sedan lyckades Per Delsings forskargrupp skapa
ljus ur vakuum. Nu har de lyckats fånga fotoner och hålla
dem instängda tills de tycker att det är dags att släppa ut
dem igen. Snart hoppas Per Delsing kunna styra fotoners
väg över ett specialdesignat chip. Leken med ljus sker i
supraledare, kylda med helium från gamla vätebomber.
»Det är en stor
ära att bli utsedd till
Wallenberg Scholar.
Finansieringen innebär att jag kan fortsätta med den här forskningen och på den
nivå som jag befinner
mig. Stiftelsen har
redan betytt mycket
för mig. All våra tre
kryostater är till
exempel finansierade
av den.«
Per Delsing kommer ihåg första gången han hörde om supraledande material. Han var runt tio år gammal och han frågade sin
far – som var den som kunde allt – vad supraledare var för någonting. Pappan svarade: »jag har ingen aning«. När den unge
pojken slog upp begreppet i Nordisk familjebok kunde han läsa
att det var när en metall förlorade sin resistans, sitt motstånd,
helt och hållet.
– Jag tycket att det var ganska häftigt. Även om jag inte hade
någon jätteförståelse för det visste jag att om man skickar en
ström genom en glödlampa blir den varm. Men utan resistans
skulle den inte bli varm alls, säger Per Delsing, i dag professor
i experimentell fysik vid Chalmers tekniska högskola.
Sedan denna gång har supraledande komponenter varit ett
återkommande tema i hans liv. Det var också med hjälp av supraledare som hans forskargrupp år 2011 gjorde ett stort genombrott
inom fysiken: de lyckades skapa ljus ur vakuum.
Varde ljus
De flesta har i skolan lärt sig att vakuum är samma sak som
ingenting. Det är tomrum. Men i kvantfysikens värld är detta
tomrum fyllt av virtuella partiklar. Ur intet skapas hela tiden
partiklar och deras antipartiklar. De existerar under några pikosekunder, några miljondelar av en miljondels sekund, sedan
träffar de på varandra igen och förintas. Med ljuspartiklar,
fotoner, är denna process lite speciell:
– Fotoner är sin egen antipartikel. Därför bildas det alltid ett
par av fotoner, säger Per Delsing.
Ungefär samtidigt som han första gången i sitt liv hörde talas
om supraledning förutsåg en fysiker vid namn Gerald Moore, att
det borde gå att skapa ljus ur vakuum om man lyckades skjuta in
en spegel mellan två nyskapade virtuella fotoner. Spegeln borde
153
kunna reflektera fotonerna så att de åkte iväg åt varsitt håll. Om de
inte träffade på varandra igen, skulle de inte försvinna. Genom
denna process skulle det virtuella bli till verklighet; till ljus.
Att skjuta in en riktig spegel mellan två fotoner som existerar
under några pikosekunder är i princip omöjligt. Spegeln skulle
behöva röra sig med hastigheter som ligger nära ljusets. Men istället för en spegel använde sig Per Delsing och hans kollegor av
154
något som på engelska kallas för en »superconducting quantum
interference device« och som forskarna förkortar till en »squid«.
I kvantvärlden fungerar detta som en spegel. Med hjälp av ett elektromagnetiskt fält manipulerade de squidens förmåga att reflektera
ljus och fick då fram samma effekt som om de hade flyttat en spegel
med ljusets hastighet. Och plötsligt – ur tomma intet – uppstod
fotoner.
Detta genombrott rankades som det femte viktigaste år 2011 av
tidskriften Physics World.
Kyler med isotoper från vätebomber
Forskargruppen genomförde experimentet vid en temperatur som
låg mindre än 50 milligrader över den absoluta nollpunkten; den
temperatur där alla atomer i princip står stilla. För att kunna nå
detta extrema gradtal, - 273,10 °C, krävs så kallade kryostater där
forskarna stegvis sänker temperaturen på det supraledande materialet. Först med hjälp av flytande helium, sedan genom att låta en
isotop, helium-3, cirkulera i vanligt helium-4. Den enda källan till
helium-3 är gamla avlagda vätebomber. De innehåller tritium som
sönderfaller till helium-3.
– Vi tycker att det här är ett mycket bättre sätt att använda tritium. Då används det till något nyttigt, säger Per Delsing.
En hinderbana för fotoner
Inuti de tre kryostaterna på hans laboratorium fortsätter leken
med ljuspartiklar. Alldeles nyligen lyckades forskargruppen fånga
ljuspartiklar inuti något som kallas för en resonator och som de
skapar av supraledande material. De har också lyckats tillverka en
router där de kan välja om de vill skicka en enstaka foton åt höger
eller åt vänster. Nästa steg blir att skapa en hinderbana eller en
rangerbangård för fotoner. Istället för att parkera tåg och vagnar
styr de fotoner.
– Man kan se routrarna som en tågväxlar som styr fotonerna.
Vi ska generera dem på ett ställa och sedan låta dem gå i en
bestämd bana, säger Per Delsing.
Det som nu återstår är att hitta en metod för att detektera,
påvisa, enstaka fotoner. Först när de har en sådan kan de bevisa att
de styr fotonerna dit de vill. Vad syftar då denna lek till?
– Vi vet inte var detta leder någonstans, men vi inser att det kan
finnas nya stora möjligheter här. Det vi gör har man inte kunnat
göra förut, säger Per Delsing och ler.
Möjligen kan forskargruppens kreativa ljuslekar bidra till
utvecklingen av kvantdatorer. Men detta får framtiden utvisa. 
Per Delsing
Professor i experimentell fysik
lärosäte
forskningsområde
Kvantfysik med
nanokomponenter
priser i urval
ERC Advanced Research Grant
2010
Edlundska priset 2006
i fysik 1999
övrigt
Ledamot av Kungl.
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Ledamot av Nobelkommittén för fysik
Text Ann Fernholm
Tobias Ekholm
Han rör sig på gränsen
mellan matematik och fysik
Tobias Ekholm är matematiker, men i och med att han allt
mer har koncentrerat sig på symplektisk geometri har han
närmat sig ungdomsårens intresse för fysik. Internationellt
är det ett stort område som ligger nära fysikens strängteori.
Men i Sverige är Tobias ganska ensam. Trots det återfinns
han bland världens främsta unga symplektiska geometriker.
Den svarta tavlan som upptar kortväggen av Tobias Ekholms
arbetsrum vid Uppsala universitet är fylld med formler och olika
geometriska figurer. Han berättar att han tidigare framför allt
arbetade med krita och tavla, eller block och penna, men att
iPaden numera är hans främsta verktyg.
– Det kan bli ganska omfattande konstruktioner och när jag
tänker på något geometriskt vill jag gärna illustrera det med en
bild. I plattan kan jag dessutom på ett enkelt sätt organisera
anteckningarna så att de är lätta att hitta.
Under gymnasietiden var det snarare fysiken än matematiken
som intresserade Tobias.
– Det var först när jag började läsa matematik på universitetet
som jag blev tagen av det. Geometrin, som i vissa avseenden
skiljer sig ganska rejält från den klassiska skolgeometrin, ligger
i linje med mitt sätt att tänka, konstaterar Tobias Ekholm.
Strängteorin förenar
»Genom Wallenberg
Scholars-anslaget får
jag en möjlighet att
bygga upp en forskningsmiljö och rekrytera postdoktorander.
Det är otroligt
värdefullt.«
Hans forskning har berört många av geometrins delar. Från topologi och differentialgeometri har han landat i symplektisk geometri. Ämnet har sina anor i klassisk mekanik som grundar sig
på Isaac Newtons rörelselagar så som de formulerades av JosephLouis Lagrange och William Rowan Hamilton. Under 1980–
1990 återuppväcktes intresset för ämnet och nya banbrytande
tekniker upptäcktes.
– Man kan säga att både metoder och frågeställningar ligger
nära teoretisk fysik. Det intressanta är att matematiken och
fysiken har närmat sig geometrin från varsitt håll med snarlika
angreppssätt vilket lett till ett ömsesidigt befruktande och en
närmast explosionsartad kunskapsutveckling.
157
Stängteoretiska och symplektisk geometriska problem har lett
forskningen i samma riktning och krävt gemensamma insatser.
De flesta av oss tänker på trianglar, cirklar, vinklar och areor
när vi hör ordet geometri.
– Symplektisk geometri är ett lite vildare slags geometri, det
handlar om tvådimensionella areor som måste bevaras, de får
inte förändras vid manipulering, berättar Ekholm.
Kopplingen till den teoretiska fysikens strängteori där målet,
förenklat beskrivet, är att få ihop gravitationen med övriga fundamentala krafter, går via den topologiska strängteorin som kan
sägas vara en enklare variant och fungerar som en slags modell.
158
– Lite förenklat kan man kanske säga att fysiker vill förstå världen, hur de fysiska lagarna fungerar, medan matematiker sysslar
mer med inomvetenskapliga matematiska problem som handlar
om de lagar som de fysiska lagarna måste följa.
Gemensamma problem
Ett färskt exempel på samband mellan symplektisk geometri
och topologisk strängteori kommer från studiet av matematiska
knutar, det vill säga tilltrasslade och oändligt elastiska cirklar i
rummet.
– För ett antal år sedan introducerade vi en ny knutinvariant av
symplektisk geometrisk natur som förenar ett polynom, en matematisk modell, med varje knut och som är tillräckligt kraftfull för
att skilja den oknutna cirkeln från alla andra knutar.
Tobias Ekholm berättar att förra året lyckades två fysiker också
förena ett polynom till varje knut via topologisk strängteori.
– De har i alla fall beräknat att det stämde med vårt polynom.
Genom gemensamma ansträngningar skönjer vi nu en förklaring
till varför polynomen överensstämmer och har på detta sätt funnit
ett nytt och slående samband mellan symplektisk geometri och
topologisk strängteori.
Viktigt med starka miljöer
Tobias Ekholm har sina närmaste medarbetare i USA. Han samarbetar med fysiker på Harvard och Berkely och matematiker på
Duke, Stanford samt Cambridge i England.
– Att vara matematiker är ett ganska ensamt jobb. Därför är det
viktigt att komma ut i världen, till riktigt starka miljöer. Wallenberg Scholar-anslaget innebär att jag kan rekrytera postdoktorander hit, vilket inte är vanligt, och bygga en miljö och en brygga
över till fysiken.
Tobias Ekholms forskning är, vilket nog har framgått, helt teoretisk och kan beskrivas som matematisk grundforskning.
– Praktiska tillämpningar är relativt långt borta. Det helt öppet
vad som kommer ut, menar han.
Samtidigt ligger avancerad matematik alltid bakom ny, banbrytande teknologi. Sökningar via Google eller GPS-teknik är två
exempel. Det finns också ett antal exempel på forskare som genom
teoretiska studier förutsett saker långt före de har kunnat påvisas
experimentellt, ett aktuellt exempel är Higgspartikeln. Gång på
gång har historien visat att kunskap som i början kan te sig ligga
långt från reella tillämpningar har en stor förmåga att längre
fram i tiden vara ytterst betydelsefull. 
Tobias Ekholm
lärosäte
Uppsala universitet
forskningsområde
Topologi, differentialgeometri
samt symplektisk geometri
som är relevant för den
teoretiska fysiken, framför
allt inom strängteori och
kvantfältteori.
priser i urval
matematik 2008
övrigt
Biträdande föreståndare
vid det matematiska
forskningsinstitutet
Institut Mittag-Leffler
Marianne Gullberg
Om konsten att lära sig
ett nytt språk
Hur gör vi när vi talar och förstår språk? Och hur går det till
när vi lär oss nya språk? Vad händer med våra gester? Påverkas vårt förstaspråk när vi lär oss ett nytt? Det är några av
de frågor Marianne Gullberg försöker besvara i sin forskning.
Samtidigt avfärdar hon flera myter om språkinlärning.
– Jag tycker att det är kul att punktera myter, säger hon med ett
skratt. Hon pratar fort och intensivt. Ögonen gnistrar och orden
flödar ur hennes mun samtidigt som hon gestikulerar livfullt.
Man förstår att språkforskning inte bara är ett jobb utan en passion. Gesterna och myterna däromkring ska vi återkomma till.
Marianne Gullberg är professor i psykolingvistik vid Lunds
universitet. Psykolingvistik innebär kortfattat att man undersöker relationen mellan språk, tanke och hjärna. Helt enkelt hur
vi egentligen gör när vi talar och förstår språk. Något som vi
inte så ofta tänker på när vi pratar vårt modersmål.
– Det är en otroligt snabb process, det handlar om millisekunder. På den tiden hinner vi gå från en vag idé om vad vi ska säga
till att välja rätt ord, grammatik, ljud, intonation och gest. Den
omvända processen, att förstå det någon annan säger, är lika
fascinerande.
Outforskat område
»Det fantastiska med
anslaget är att det är
fritt och långsiktigt.
Man kan satsa på det
man gått och tänkt
på, men som är svårt
att genomföra i korta
projekt.«
Det mänskliga språket är det mest komplexa kommunikationssystem man känner till. Språket är också vårt redskap för tänkande. Det samverkar med till exempel känslor och minne och drivs
av samma neurologiska apparat.
– Men hur lär vi oss egentligen ett språk? Det är oftast först när
vi lär oss ett annat språk som vi inser hur svårt det är. Det som
intresserar mig är just hur man lär sig ett språk när man redan
har ett på plats. Hur samverkar och påverkar de olika språken
varandra? Området är häpnadsvärt obeforskat, konstaterar hon.
Myter och dubbelmoral
Marianne Gullberg menar att det finns många myter kring språkinlärning och att många beslut med samhällsrelevans grundas på
161
felaktiga kunskaper. Hon pekar också på en märklig dubbelsyn när
det gäller flerspråkighet.
– Vi vill att våra barn ska lära sig engelska i låg ålder för tidig
inlärning är bra. Men ett barn som är flerspråkigt på exempelvis
turkiska och svenska betraktas som ett problem. Detta är ett
märkligt förhållningssätt.
Marianne Gullberg säger att all forskning slår fast att flerspråkighet är av godo. Och att det snarare är konstigt att bara prata
ett språk i en global jämförelse.
– Det är gympa för hjärnan och ger ett visst skydd mot demens.
I världen i stort är flerspråkighet snarare norm än undantag. På
många håll i Afrika talar små barn tre språk och när de börjar
skolan lär de sig tre till.
Gester med små skillnader
Marianne har bland annat studerat svenskar som lärt sig franska
och vice versa. Hon har inte bara tittat på hur de pratar utan också
hur de gestikulerar och på så vis kunnat avfärda ytterligare en myt.
162
– Det visar sig att fransmän och svenskar gestikulerar lika
mycket.
Enligt henne är skillnaden att vi gestikulerar på olika sätt. Detta
gör att vi uppfattar det som att fransmän pratar mer med händerna
än vad vi svenskar gör. Fransmän använder dessutom oftare
ansiktsuttryck och axlar.
– Det rör sig om små, subtila skillnader. Fransmän är återhållsamma men använder sig av mer taktfasta gester, för att understryka det de säger.
Att hon har utsetts till Wallenberg Scholar innebär att hon nu
kan fördjupa sina studier kring vuxnas inlärning av nya språk.
– Jag kan fortsätta följa processen från inlärning till fullfjädrad
flerspråkighet.
Marianne Gullberg
Professor i psykolingvistik
lärosäte
Lunds universitet
Humanistisk teknologi
forskningsområde
En aspekt av hur språk påverkar varandra är brytning. Marianne
Gullberg och hennes forskargrupp kommer att titta närmare på
bryning i ett nytt projekt.
– Brytning är inte bara en fråga om uttal. Vi ska också studera
hur gesterna påverkas eftersom betoning, intonation och rytm
även sitter i händerna. Kan den som pratar perfekt franska men
gestikulerar på svenska ändå uppfattas som en person som
bryter?
Till sin hjälp har hon olika teknologiska hjälpmedel i Humanistlaboratoriet i Lund. Där finns bland annat artikulografi som mäter
tungrörelser, motion capture som mäter kroppsrörelser, och hjärnavbildningsteknik.
– Vi kommer att spela in bland andra fransmän och svenskar
som pratar varandras modersmål för att sedan testa vad som retar
en »inföding« mest, avvikelser i tal eller gester eller både och.
Efter tio år som forskningsledare vid Max Planckinstitutet för
Psykolingvistik i Holland, rekryterades Marianne Gullberg år 2010
som vetenskaplig chef för Humanistlaboratoriet i Lund.
– Det var ett erbjudande jag inte kunde motstå. Humlabbet har
ingen motsvarighet i världen. Vi har forskare från alla discipliner
utom juridik.
Hennes forskargrupp innehåller flera nationaliteter och hon
pratar själv ledigt sju språk. Trots att hemmet var enspråkigt och
språkvariationen bara pendlade mellan halländska och skånska.
Det har heller aldrig varit självklart att hon skulle bli forskare.
– Jag hann jobba både som journalist och översättare och
påbörja en tolkutbildning innan jag valde forskarbanan, berättar
Marianne Gullberg. 
Vuxen andraspråksinlärning
och flerspråkighet både i tal
och gest; språkbearbetning
inkl. neurologiska aspekter.
priser i urval
Eva och Lars Gårdings pris i
Lingvistik 2010
övrigt
Ledamot Kungl. Fysiografiska
Sällskapet i Lund
Ledamot Vetenskapssocieteten i Lund
Vice-president European
Second Language Association
2003–2007
Gunnar von Heijne
Modellerar med
livets arkitektur
Byggde du mycket med lego när du var barn? Frågan dyker
upp i huvudet när Gunnar von Heijne berättar om sin forskning. Han utforskar livets arkitektur, mer specifikt strukturen
hos proteiner som vindlar sig genom cellernas väggar.
Genom att byta ut proteinernas byggstenar lär han sig
hur konstruktionen fungerar.
Kroppens alla celler är omgivna av ett membran, en mur av skyddande feta molekyler som är ogenomtränglig för de flesta av kroppens övriga molekyler. Samtidigt behöver celler samspela med
sin omgivning. Därför finns tusentals olika proteiner inbäddade
i membranet. Vissa av dessa känner av och fångar upp hormoner
och signalämnen, till exempel insulin, adrenalin och serotonin.
Andra fungerar som transportörer. De släpper ut och in ämnen
som cellen behöver, exempelvis socker, fett och salter.
Membranbundna proteiner styr över många skeenden i cellen
och cirka hälften av alla läkemedel verkar via dessa. Men det som
fascinerar Gunnar von Heijne är inte proteinernas egentliga roll
i kroppen, utan deras grundläggande arkitektur – varför de ser ut
som de gör.
− Det handlar mycket om hur det går till när proteinerna sätter
sig i membranet, vad som bestämmer deras orientering, varför
vissa delar av ett membranprotein hamnar på utsidan av cellen
och andra på insidan, säger Gunnar von Heijne.
»Det är en väldigt
fin uppmuntran och
en unik möjlighet att
ta lite större risker i
forskningen eftersom
vi nu har bra finansiering fem år framåt.
Kan man ha det
bättre?«
En kurs i franska ändrade kursen på forskningen
Vad gör då att någon fångas av så intrikata biokemiska detaljer?
Jo, ett intresse för franska. Gunnar von Heijne var nybakad civilingenjör i kemi och försökte som doktorand beskriva biologiska
system med hjälp av matematiska metoder. Men som omväxling
tog han en kvällskurs i teknisk franska på KTH.
− Som doktorand behövde man inte betala och det var en rolig
lärare. Det ledde till att jag började prenumerera på La Recherche,
en fransk populärvetenskaplig tidskrift, säger Gunnar von Heijne.
En dag läste han en artikel om proteiner i cellens membran.
Proteiner är uppbyggda av tjugo olika varianter av aminosyror.
165
Dessa aminosyror sitter sammankopplade i långa kedjor. Artikeln
handlade om Günter Blobel, en forskare i New York, som hade
upptäckt att många membranbundna proteiner har en speciell
sekvens av aminosyror i ena änden. Det var som en adresslapp,
en signalsekvens, som visade att proteinet skulle transporteras
till cellens membran.
Gunnar von Heijne fångades av en illustration av förloppet som
han tyckte verkade litet ologisk. Signalsekvensen i proteinets början var ritad som att den passerade tvärs igenom genom cellens
membran och gick ut på andra sidan. Varför då?
− Om signalsekvensen skulle interagera med membranet, borde
det inte gå ut på andra sidan utan stanna i membranet. Det var
något i teckningen som inte stämde, säger Gunnar von Heijne.
Han angrep frågeställningen med matematiska metoder och
gjorde bland annat en uppskattning av hur mycket kemisk energi
166
det skulle kosta för signalpeptiden att ta sig genom cellens membran. Många av aminosyrorna i signalpeptiden är feta. Därför trivs
de bland allt fett i membranet och vill gärna stanna där. Energiåtgången blev ganska stor när signalpeptiden, i de teoretiska
modellerna, lämnade membranet för att gå ut på andra sidan.
Illustrationen i La Recherche var sannolikt felaktig.
Gunnar von Heijne publicerade sina resultat i en vetenskaplig
tidskrift och där snappades hans beräkningar upp av själva Günter
Blobel, numera Nobelpristagare. Blobel imponerades av den nya
infallsvinkeln; att man kunde räkna på biokemiska processer.
− Jag blev inbjuden till en konferens på Long Island utanför
New York. Det var många superkända cellbiologer där, men det
förstod jag inte då, säger Gunnar von Heijne.
Efter föredraget kom många fram och ville prata. För en ung
doktorand var det en stor sak som gav mersmak. Han blev fast
i de membranbundna proteinernas värld.
− Jag hade lite tur som fick en så bra start. Jag blev känd som en
av de första som försökte räkna på de här grejerna, säger Gunnar
von Heijne
Förutsägelser av proteiners arkitektur
Ungefär samtidigt började forskare kunna studera gener på allvar.
Varje gen innehåller en kod, som en ritning, för hur ett protein
ska se ut. Från genkoden kunde Gunnar von Heijne förutsäga ordningen av aminosyror i membranbundna proteiner. Genom att
med statistiska metoder jämföra en mängd proteiner, kunde han
räkna ut deras arkitektur och beskriva hur de långa kedjorna av
aminosyror slingrar sig fram och tillbaka genom cellens membran.
De delar som befinner sig inuti själva membranet byggs upp av feta
aminosyror. I de loopar som går på ut- och insidan, sitter istället
laddade aminosyror.
Gunnar von Heijne statistiska metoder blev kraftfulla verktyg
som tusentals forskare världen började använda i studier av membranbundna proteiner. För att finslipa metoderna testar hans
forskargrupp också teorierna i praktiken, genom experiment. De
byter ut aminosyror i proteinerna och ser vad som händer med
konstruktionen. På så sätt har kunskaperna kring de membranbundna proteinernas arkitektur blivit än mer detaljerade.
Vad forskargruppen gör just nu? Jo, de har just hittat på en
metod för att mäta med vilka krafter ett membran suger in en
aminosyrakedja vid själva tillverkningsprocessen av ett protein.
Forskargruppen fortsätter att ta fram kunskap som är grundläggande för att förstå några av livets viktigaste molekyler. 
Gunnar von Heijne
Professor i teoretisk kemi
lärosäte
Stockholms universitet
forskningsområde
Membranbundna proteiners
struktur
priser i urval
The Accomplishment by a
Senior Scientist Award of the
International Society for
Computational Biology 2012
The van Deenen Medal,
Utrecht University 2009
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Ledamot av Kungl.
Ordförande i Nobelkommittén för kemi
2007–2009
Text Ann Fernholm
Carlos Ibáñez
Molekyler med betydelse
för fetma, diabetes och
neurologiska sjukdomar
Carlos Ibáñez beskriver sig själv som en molekylnörd.
Genom att studera livets minsta byggstenar vill han hitta
förklaringar till större biologiska sammanhang. Både när
de fungerar som de ska, och när det går fel och sjukdomar
uppstår.
»Det här forskningsbidraget ger möjlighet
att fortsätta jobba
med högsta möjliga
ambitionsnivå, att
ta ut svängarna och
pröva nya vägar i
forskningen.«
– I grunden är jag molekylärbiolog och vi är lite besatta av molekyler. Ofta hyser vi en nära relation till några speciella molekyler
som vi vill veta allt om. Hur de fungerar, hur de binder till celler
och hur de påverkar cellers funktion, förklarar Carlos Ibáñez som
är professor i neurovetenskap med inriktning mot molekylär
neurobiologi.
Det är framförallt tillväxtfaktorer och deras receptorer, mottagarmolekyler på cellens yta, som har fångat hans intresse. De
har stor betydelse för bland annat nervsystemets utveckling, signaleringen mellan celler samt kroppens ämnesomsättning, metabolism. Carlos Ibáñez sysslar med grundforskning, där sökandet
efter ny kunskap står i fokus och eventuella tillämpningar kan
ligga långt borta. Men för några år sedan insåg han att det finns
en möjlighet att genetiskt konstgjorda tillväxtfaktorer i framtiden
skulle kunna användas vid behandling av nervsystemets sjukdomar som exempelvis epilepsi, Alzheimers och Parkinsons.
– Nervtillväxtfaktorer påverkar nervcellers överlevnad och
tillväxt. Vi tror därför att om man kan förstå exakt hur det sker
så kan man också utveckla nya läkemedel för flera sjukdomar
som beror på att nervceller skadas.
Forskningsgenombrott
Nervtillväxtfaktorer finns över allt i kroppen, de fungerar som
budbärare men det som gör dem riktigt intressanta är att budskapet, signalen, tolkas på olika sätt av cellerna.
– Jag använder tillväxtfaktorerna lite som ett fönster för att
titta in på större biologiska processer. Olika molekyler visar olika
vyer som kan ge nya perspektiv och infallsvinklar.
169
Han menar att det mer handlar om tur och bra känsla om man
hittar något som kan leda fram till ett forskningsgenombrott. Om
det var det eller något annat som gjorde att Carlos Ibáñez och hans
forskargrupp hittade något som ingen före dem gjort, är osagt.
Men de har kunnat visa att en receptor kallad ALK7 har en central
betydelse för hur kroppen reglerar både lagring av fett vid högt
kaloriintag och frisättning av insulin i blodet. Något som öppnar
för nya möjligheter när det gäller framtida behandling av både
fetma och diabetes.
– När vi först hittade receptorn, 1996, visste vi inte att den hade
någon betydelse för metabolismen. Men vi upptäckte att om man
tog bort receptorn hos möss gick insulinnivåerna upp samtidigt såg
vi att de, trots att de fick en mycket energirik kost, inte gick upp i
vikt på samma sätt som de möss som hade kvar receptorn. Det
verkade som de utan receptorn blev resistenta mot fetma, berättar
Carlos Ibáñez.
Det visade sig att lipolysprocessen, den process som söndrar
fettet, ökar när man tar bort ALK7.
170
Långt till användning
Nu håller forskargruppen på att undersöka hur en muterad variant
av ALK7 som de konstruerat, påverkar vuxna möss. Det finurliga
är att receptorn kan styras och slås av och på i mössen och på så vis
kan man bättre undersöka processen.
– Genom att inaktivera genen skulle man, som det ser ut,
kunna höja insulinnivåerna hos de med diabetes men även påverka
energiupptaget. Vilket på sikt skulle kunna öppna nya vägar för
behandling av fetma och diabetes.
Men Carlos Ibáñez är noga med att understryka att en sådan
behandlingsmetod för människor fortfarande är i sin linda.
Dr. Jekyll och Mr. Hyde
Under tiden som Wallenberg Scholar kommer han också att fortsätta sin forskning om receptorn P75 som reglerar nervtillväxtfaktorn. Carlos Ibáñez beskriver receptorn lite som Dr. Jekyll och
Mr. Hyde.
– Den har en god sida som gör att den ökar neuroners tillväxt
och överlevnad, men också en dålig som gör att den i vissa fall
fungerar tvärt om och istället minskar tillväxten eller dödar neuronerna och gliacellerna och bidrar på det sättet till neurologiska
sjukdomar.
Det motstridiga beteendet beror på vilka signalvägar receptor
aktiverar och hur de balanseras mot varandra. Carlos Ibáñez vill
hitta ett sätt att förhindra starten av den negativa processen.
– Receptorn uttrycks tidigt i utvecklingen av nervsystemet men
sedan tystas den för att endast dyka upp vid mindre neuronskador
och städa bort döda celler. Men vid sjukdomar som Alzheimers,
ALS, stroke eller epilepsi skapar den ohämmad celldöd som åstadkommer massiva skador.
För att förklara hur processen går till tar han upp en sax.
Saxens två ben illustrerar de två proteinkedjorna som receptorn
P 75 består av.
– Receptorn åstadkommer en rörelse som sätter igång den negativa processen. Om man kan stoppa den så kan man också stoppa
celldöden.
Carlos vill därför söka igenom, screena, tusentals små molekyler
för att hitta en som stoppar rörelsen eller gör så att proteinkedjorna inte binds ihop.
– På så vis skulle vi kunna behålla de positiva sidorna och undvika celldöd, förklarar han. 
Carlos Ibáñez
Professor i neurovetenskap
med inriktning mot molekylär
neurobiologi
lärosäte
forskningsområde
Tillväxtfaktorer och deras
receptorer
priser i urval
ERC Advanced Investigators
Grant 2008
övrigt
Ledamot av Nobelförsamlingen vid Karoliska Institutet
Medlem av European
Molecular Biology
Organization (EMBO)
Mikael Käll
Han kastar nytt ljus
över biologiska processer
Med hjälp av ljus studerar Mikael Käll biologiska processer
på nanonivå. Vi talar om dimensioner som är så små att de är
svåra att föreställa sig. För att det överhuvudtaget ska vara
möjligt använder han sig av optiska antenner bestående av
guld- eller silverpartiklar som kan fokusera, förstärka och
rikta ljusvågor.
Mikael Käll, professor i fysik på Chalmers, forskar inom ett
område som kallas bionanofotonik. Det är ett tvärvetenskapligt
forskningsområde som grundar sig på biologi, nanovetenskap
och optiska tekniker och som omfattar metoder för att med hjälp
av ljus avbilda, spåra och påverka biologiskt material på en skala
som är mycket mindre än ljusets våglängd.
– Jag leder redan ett forskningsprojekt om optiska antenner
som fått projektanslag av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.
Som Wallenberg Scholar ska jag med antennerna som verktyg
främst fokusera på biologiska molekyler, berättar Mikael Käll.
Antennerna är mikroskopiskt små även om de inte är riktigt
lika små som molekylerna – men nästan – det ryms i runda
slängar 1 000 miljarder antenner i ett knappnålshuvud.
Bytte forskningsinriktning
»Det är verkligen
en ynnest att få ett
anslag som är så stort,
fritt och långsiktigt
att det faktiskt är
möjligt att testa något
verkligt nytt utan att
känna pressen på att
leverera kortsiktiga
resultat.«
Viljan att förstå hur världen är beskaffad gjorde att Mikael Käll
redan innan han började gymnasiet var inställd på att bli forskare.
Under sin doktorandtid undersökte han högtemperatursupraledare med hjälp av Raman-spektroskopi, som är en metod för att
studera atomära vibrationer, men under sina postdokstudier
tröttnade han på att hålla sig inom fysikens ramar.
– Jag ville prova på något nytt. Så när jag kom tillbaka till
Göteborg läste jag biologi på deltid. Under studietiden kom jag
i kontakt med ytförstärkt Ramanspridning, som handlar om att
använda metallnanopartiklar för att förstärka Raman-signalen
från molekyler som fäst på metallytan. Jag och mina medarbetare
visade att man kunde använda nanopartiklarna som extremt
effektiva optiska antenner, så effektiva att man kan mäta
Ramanspektra från enstaka proteinmolekyler.
173
Parallellt med biologistudierna startade Käll också ett forskningsprojekt om optisk mikroskopi på celler.
– Förutom den biologiska anknytningen var det roligt att kunna
kombinera experiment med teori och även se möjligheten till
applikationer, menar Mikael Käll.
Avslöjande färg
Nyckelorden för Mikael Källs nuvarande forskning är optiska
antenner och plasmoner.
En plasmon är det resonansfenomen i metallnanopartikeln som,
när den suger åt sig energin hos infallande ljus, möjliggör antenneffekten som utnyttjas i till exempel ytförstärkt Raman-spridning.
– Olika partiklar, eller partikelkombinationer, ger olika antennresonanser vid olika ljusvåglängder som resulterar i en egen färg,
förklarar Mikael Käll.
Eftersom partikeln är själva resonanslådan beror dess färg på hur
många elektroner som finns inne i partikeln, men också formen
174
och storleken och om någonting, till exempel en molekyl, har
fastnat på partikeln påverkar.
För synligt ljus har det visat sig att antenner av guld och silverpartiklar passar allra bäst. Mikael Käll använder sedan ljus för att
skaka om partiklarna så att det uppstår egensvängning.
– I Ramanspridningsfallet kommer ljuset vi skickar in mot molekylen som fäst vid nanopartikeln ut med en annan våglängd, så
kallad inelastisk ljusspridning. När ljusets färg matchar partikelns
färg sprids ljuset extra bra. Metoden fungerar som ett slags fingeravtryck för molekyler, förklarar Mikael Käll.
Genom att forskarna också kan mäta exakt hur partiklarnas färg
ändras när en molekyl fäster till ytan kan partiklarna användas
som sensorer för biomolekyler för att till exempel hitta olika sjukdomsmarkörer.
– Ett delprojekt är att göra antennstrukturer för att studera
enstaka biologiska nanoobjekt, som protein och viruspartiklar, var
för sig i realtid. Det skulle kunna öka kunskapen om olika biofysikaliska processer.
Fågelskådning och forskningspolitik
Mikael Käll är en av Chalmers mest citerade forskare. Han erkänner att det innebär en viss press.
– Samtidigt kan man känna att man inte behöver bevisa så
mycket mer. Man kan ha olika drivkrafter under sin karriär.
Han berättar att vid sidan om sin forskning och undervisning
har han också ett stort intresse för forskningspolitik.
– Jag skulle vilja bidra till att förstärka förutsättningarna för att
Sverige åter ska ligga i toppen. Hur man organiserar och finansierar forskning är grundläggande för de resultat man får.
En parallell tråd, vid sidan om forskningen, i Mikaels liv är
intresset för fågelskådning och ornitologi.
– Jag blev en hängiven fågelskådare redan som barn. Jag
reser mycket utomlands och varje år försöker jag vara reseledare
för minst en resa. Under nyår gick den till Tanzania,
berättar han.
Mikael Käll sysslar framförallt med grundforskning som andra,
i nästa fas, kan föra vidare till produkter och tillämpningar. Framtida möjliga användningsområden för de optiska antennerna är
många: optisk analys av enstaka biomolekyler, effektivare solceller,
ljusspjälkning av vatten till vätgas och nanooptiska sensorer som
till exempel kan användas för analys av molekylära markörer för
tidig sjukdomsdiagnos eller för studier av olika typer av materialförändringar på nanonivå är några exempel. 
Mikael Käll
Professor i fysik
lärosäte
forskningsområde
Fysik
priser i urval
Fysik 2009
Forskning, SSF
Kerstin Lindblad-Toh
Hundens gener – nycklar
till mänsklig sjukdom
Extremt riktad avel har gett olika hundraser deras unika
karaktärer. Liten, stor, rynkig, rufsig, lång och platt nos.
Men aveln har också låst in olika sjukdomar i deras gener.
Nu utnyttjar Kerstin Lindblad-Toh att rasen tollare får
reumatism och att schäfrar får eksem för att hitta den
genetiska grunden till motsvarande mänskliga sjukdomar.
»Wallenberg Scholaranslaget betyder mycket på två olika sätt.
Dels är det en validering av att det man
göra är nyttigt och
bra. Det andra är
man kan använda
Wallenbergpengarna
lite friare än vanliga
forskningsanslag.
Det är inspirerande
att kunna få testa
nya idéer medan
de är färska.«
Storskaligt. Det ordet beskriver Kerstin Lindblad-Tohs forskning.
När hon berättar om alla sina projekt är det som att hon befinner
sig i ett genetiskt universum där allting är möjligt. Men så plötsligt ramlar hon ner på jorden, till veterinärkliniken på SLU eller
till reumatologen på Akademiska sjukhuset. Där finns de patienter
som driver henne framåt, människor och djur med genetiskt grundade sjukdomar. Hennes mål: att förstå vilka gener som fallerar så
att det går att utveckla bättre diagnosmetoder och behandlingar.
Vägen in i storskaligheten började för snart femton år sedan.
Kerstin Lindblad-Toh hade en postdok-tjänst i Boston och
undersökte genetiska variationer hos möss. En dag gick hon in
till sin chef, den framstående genetikern Eric Lander, för att få
stöd för en ny idé. Han kontrade med ett drömförslag:
– Han sa: »Du kan leda sekvenseringen av musens arvsmassa
så kan du leta efter fler sjukdomsvariationer«, säger Kerstin
Lindblad-Toh.
Möss är en av forskningens viktigaste modellorganismer och
att få leda kartläggningen av arvsmassan var en enorm möjlighet.
Helt plötsligt befann sig Kerstin Lindblad-Toh mitt i genetikens
världscentrum.
Andra däggdjur ger kunskap om människans arv
Sedan dess har hon lett kartläggningar av 29 olika däggdjurs
arvsmassa; ett nödvändigt steg för att bättre förstå människan.
– När vi ser vilka delar av arvsmassan som är lika hos olika
däggdjur, kan vi också förstå vad som är viktiga i människans
arvsmassa, säger Kerstin Lindblad-Toh.
Jämförelsen har varit avgörande för att hitta arvsmassans strömbrytare, de som styr vilka gener som ska slås på och av i en cell.
177
– Det är bland annat därför vi har kartlagt arvsmassan hos så
många däggdjur. De flesta sjukdomsmutationerna kommer att
ligga i de delar som är lika hos alla däggdjur, säger Kerstin
Lindblad-Toh.
Hon leder arbetet med ryggradsdjurens arvsmassor vid Broad
Institute of Harvard and MIT i Boston, samtidigt som hon leder
Science for Life Laboratory i Uppsala. Familjen bor därför på två
ställen och tycker att de får ut det bästa av två världar. Hennes
forskning vid Uppsala universitet syftar framförallt till att med
hunden som utgångspunkt förstå mänskliga sjukdomar.
– Hunden är en bra modellorganism för att hitta sjukdomsgener.
De får cancer, diabetes, hjärt- och kärlsjukdomar, tvångssyndrom
och inflammatoriska sjukdomar. Raserna har bildats på ganska
178
kort tid, kanske 100 år. När man har avlat har man valt ut beteenden, färg eller form. Men samtidigt har det omedvetet kommit
med anlag för till exempel skelettcancer eller eksem, säger hon.
Läkare, veterinärer och genetiker i unikt samarbete
I Uppsala har hon utvecklat ett ganska ovanligt nätverk där alla
har lite olika infallsvinkel på samma problem:
– Vi har ett nära samarbete mellan hund- och människoläkare
som pratar med varandra på ett konstruktivt sätt, säger Kerstin
Lindblad-Toh.
Läkare och veterinärer jämför sjukdomssymptom hos människa
och djur. Sedan undersöker Kerstin Lindblad-Toh om orsaken till
likheterna finns att spåra i generna. Ett pågående exempel är den
reumatiska sjukdomen SLE, där immunförsvaret attackerar leder
och organ. Här fungerar hundrasen tollare som modell.
– Vi har hittat fem olika regioner i hundens arvsmassa som väldigt tydligt ligger till grund för den här sjukdomen, säger Kerstin
Lindblad-Toh.
Många av förändringarna verkar styra speciella immunceller,
T-celler. Normalt ska de aktivera immunförsvaret mot sjukdomsframkallande virus och bakterier. Men vid SLE har T-cellerna
snedtänt och vänder sig istället mot den egna kroppen.
Nästa steg är att kartlägga SLE-sjuka människors arvsmassa.
Hos människor kan sjukdomen ha lite olika ansikten. Vissa patienter får till exempel njurproblem, andra blir ljuskänsliga eller får
stroke. Genom att studera dessa undergrupper hoppas Kerstin
Lindblad-Toh hitta genetiska riskfaktorer som i förväg kan visa
vilka patienter som löper risk att utveckla olika komplikationer.
– Då kan man hjälpa patienterna på ett mer specifikt vis. Till
exempel kanske man kan välja ut de som behöver få läkemedel för
strokerisk, säger Kerstin Lindblad-Toh.
På frågan om den genetiska orsaken till SLE är likartad hos människor och hund, svarar hon att hon inte kan prata om det. De data
de har fått fram är ännu inte offentliga. Men efter lite påtryckning
kommer ett hemlighetsfullt:
– De första resultaten ser bra ut.
Detta är bara ett exempel på alla de sjukdomar som Kerstin
Lindblad-Toh har tagit sig an. Även inom detta område jobbar hon
storskaligt:
– Vi jobbar med en ganska stor mängd sjukdomar, 20–30 olika,
säger hon.
Bröstcancer, skelettcancer, lymfom, mastocytos, eksem, och
periodiska febrar. För att nämna några. 
Kerstin Lindblad-Toh
Professor i komparativ
genomik, Uppsala universitet
lärosäte
Uppsala universitet och
Broad Institute of Harvard
and MIT
forskningsområde
Sjukdomsgenetik i däggdjur
och människor.
priser i urval
ERC Starting Grant 2012
Lilly och Sven Thuréus pris
2010
European Young Investigator
Award, EURYI, 2007
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Text Ann Fernholm
Richard Neutze
Han filmar
i molekylernas värld
När fotografer omvandlade sekvenser av stillbilder till film
fick det stort genomslag. Nu vill Richard Neutze göra samma
sak – men på molekylnivå. Målet är att skapa filmer av de
molekyler som styr och kontrollerar våra kroppar; av proteiners rörelser i celler. Kameran består av röntgenpulser som
varar i tio miljondelar av en miljondels sekund.
»Det är väldigt
sällan man får en
sådan möjlighet som
det innebär att bli
utsedd till Wallenberg
Scholar. Vi kan bland
annat modernisera
vårt labb och använda
de senaste teknikerna
istället för metoder
som är ett decennium
gamla. Därmed kan
vi också ta ett kliv
upp och bli mer
konkurrenskraftiga
i vår forskning.«
Richard Neutze visar upp en serie bilder av en häst som galopperar, tagna av pionjärfotografen Muybridge. 1872 hjälpte han den
amerikanske affärsmannen Leland Stanford med en numera
berömd frågeställning: släpper en häst alla hovar från marken
någon gång under galoppsprånget? Muybridge satte upp kameror
i en lång rad efter en galoppbana och riggade en utlösningsanordning som gjorde att varje kamera tog en bild precis när hästen
sprang förbi. När sekvensen av bilder sattes ihop, blev det till en
film. Hästen flyger otvetydigt mitt i språnget.
Richard Neutzes mål är att göra samma sak; att använda en
stillbildsteknik för att göra film. Experimenten sker på samma
marker som Muybridges häst galopperade på: några kilometer
utanför Stanford University, grundat av Leland Stanford, i
Kalifornien.
− Stanford sponsrade Muybridge att göra detta, och nu har
Stanforduniversitetet byggd den första fria elektronlasern, säger
Richard Neutze, som är professor i biokemi vid Göteborgs
universitet.
En tre kilometer lång kamera
Den fria elektronlasern, kallad Linic Coherent Light Source, är
den kamera som Richard Neutze använder. När den blev färdig
år 2009, var den världsunik. Den består av en tre kilometer lång
tunnel där forskare accelererar elektroner, som slutligen omvandlas till en röntgenlaserstråle av extremt hög energi. Med
hjälp av denna laser hoppas Richard Neutze kunna följa proteiners rörelser.
− Våra kroppar styrs av det som sker på molekylnivå och vi vill
förstå hur det fungerar, säger han.
181
Forskare har länge använt röntgenstrålar för att ta stillbilder av
proteiner. De skickar röntgenstrålarna genom kristaller av proteiner. Inuti kristallerna ligger proteinerna packad i regelbundna
mönster, som vatten i en iskristall eller kol i en diamant. När röntgenstrålarna går genom kristallen träffar de proteinerna och sprids.
Utifrån mönstret på spridningen kan forskare ta fram en tredimensionell bild av exakt hur proteinet ser ut på atomnivå.
Det häftiga med frielektronlasern är att den lyser med strålar
som är över en miljard gånger kraftigare än de röntgenstrålar forskare hittills har haft tillgång till.
− Tidigare har vi gått med en rullator, men nu kan vi färdas med
ljusets hastighet, säger Richard Neutze.
Motivet exploderar – men bilden finns kvar
Strålen är så stark att den spränger sönder själva proteinkristallerna. Detta sker inom loppet av mindre än en pikosekund. Därför
borde den egentligen inte gå att använda. Men år 2000, när
182
Richard Neutze tillsammans med sin dåvarande mentor, Janos
Hajdu vid Uppsala universitet, började drömma om att avbilda
proteiner med laserröntgen, räknade de ut att om pulsen var riktigt kort, några femtosekunder (en miljondel av en miljarddels
sekund) skulle de hinna fånga en bild av kristallen innan den
exploderade.
När frielektronlasern 2009 stod klar kunde Richard Neutze och
Janos Hajdu äntligen pröva sina idéer i praktiken. Tanken visade
sig snabbt vara riktig. Det går att ta bilder av proteiner och den
kraftiga strålen ger en stor fördel: proteinkristallerna (som ofta är
svåra att få fram) kan vara upp emot en miljon gånger mindre än
tidigare.
− Vi kan fokusera den 132 meter långa laserstrålen mot ett objekt
som är ner mot 100 nanometer stort. Den här tekniken är absolut
häpnadsväckande, säger Richard Neutze.
Hans forskargrupp har redan utnyttjat detta. De lyckades ta
fram en bild av ett protein som är inblandat i afrikansk sömnsjuka.
Kristallerna var enormt små och hade aldrig gått att analysera med
traditionell teknik.
− Det här var första gången som vi lärde oss något nytt från
femtosekundskristallografi. Tidskriften Science plockade upp detta
och utsåg det till ett av tio vetenskapliga genombrott under 2012,
säger Richard Neutze.
Vill filma ett protein som fångar ljus
Nästa steg är att få fram en film. Denna gång av ett protein som
fångar upp ljus och som är inblandat i bakteriers fotosyntes. De
minimala kristallerna sprayas in i femtolasern. Men i luften, precis
innan de träffas av lasern, skjuter forskarna på proteinkristallerna
med en annan laser. När fotosyntesproteinet träffas av laserljuset
kommer det att aktiveras, precis som det gör i naturen. Det uppstår en rörelse som fångas på bild när kristallen i nästa pikosekund
far in femtolasern. Genom att ändra tidsintervallet mellan laserstrålarna kan forskarna fånga olika ögonblick av proteinets rörelse,
på samma vis som Muybridge fångade olika ögonblick av hästens
galopp.
Samtidigt som Neutzes tankar liknar Muybrides, finns det
stora skillnader. Muybridge tog runt 15 bilder med sina kameror.
Richard Neutze matar in tiotusentals kristaller i femtosekundslasern. De vänder och vrider sig i luften och han får bilder från alla
olika håll och kanter. Ett enda experiment leder till hundratusentals bilder som, processade av en dator, ger en film som har något
som Muybridges film inte hade: den är tredimensionell. 
Richard Neutze
Professor i biokemi
lärosäte
forskningsområde
Dynamik i membranproteiners
struktur
priser i urval
Hugo Theorells pris i biofysik
2012
Arrhenius-Plaketten, Svenska
Kemistsamfundet 2012
övrigt
Ett av tio vetenskapliga
genombrott år 2012, tidskriften
Science
Erskine Fellowship, University of
Canterbury 2012
Framgångsrik forskningsledare
Forskning, SSF
Text Ann Fernholm
Ove Nilsson
Han vill förstå – och styra –
träds blomning och tillväxt
Med hjälp av ett oansenligt ogräs har Ove Nilsson gett
världen ny kunskap om växter och träds blomning och
knoppsättning. Bland annat har han visat att en gen kan
få träd att blomma efter några månader i stället för som
brukligt efter 10–15 år. Kunskaper som nu också börjat
användas vid trädförädling.
Ogräset är backtrav, eller Arabidopsis thaliana, som det heter på
latin. Det är en ettårig ört som växer i hela Sverige. Ove Nilsson
har med sin forskning bidragit till att den blivit en accepterad
modellväxt, växtbiologins motsvarighet till bananflugan. Eftersom arvsmassan är relativt enkel kunde forskarna avläsa den
tidigt och nu är också alla gener kartlagda.
Backtrav blommar redan två veckor efter grodd medan det tar
ett träd 10 till 15 år att blomma. Trots det finns det likheter.
– Jag har visat att man kan tillämpa kunskap från backtrav på
träd och att man kan styra blomningen, berättar Ove Nilsson.
Granen i blickpunkt
»Wallenberg Scholar
innebär att jag kan
jobba mer långsiktigt
och ta större risker.
Det är perfekt för mig
eftersom forskning på
träd tar lång tid.«
Som Wallenberg Scholar kommer Ove Nilsson, professor i skoglig genetik och växtfysiologi, vid Sveriges lantbruksuniversitet,
SLU, och Umeå Plant Science Centre, UPSC, att fortsätta sitt
forskningsspår men också utvidga det till att omfatta gran.
– Granen har visat sig vara helt annorlunda ur blomningssynpunkt. Eftersom man tror att den genetiskt har förändrats relativt lite under de senaste 200 miljoner åren så blir det ännu mer
intressant.
Att studera granen innebär att man kan gå tillbaka i evolutionen. Genom att studera kedjan gran, asp och backtrav hoppas
Ove och hans medarbetare att få en bättre uppfattning om hur
genernas funktion har utvecklats.
– Det finns också en viktig möjlig tillämpning, om vi får granen
att blomma tidigare kan vi korta tiden för växtförädlingen som
kan effektivisera granens egenskaper.
Men han konstaterar att det är en bit kvar innan det kan
bli verklighet samtidigt som möjligheterna ökar genom de
185
kunskaper som kommer från kartläggningen av granens genom,
ett projekt som finansieras av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse
och som också leds av Ove Nilsson.
Genetik, dagsljus och temperatur
På UPSC, som drivs gemensamt av SLU och Umeå universitet,
finns växthus och klimatkammare som gör det möjligt att simulera
olika årstider och reglera växternas dagsljus. UPSC har också världens största biobank för transgena växter.
– Det är väldigt viktiga verktyg för mig. Jag studerar bland annat
längden på tillväxtsäsongen, när växter sätter knopp på hösten och
när de spricker på våren.
Central i Ove Nilssons forskning är FT-genen.
– Det är FT-genen som, beroende på de omvärldssignaler den
får, styr blomningstiden, förklarar Ove Nilsson.
De viktigaste signalerna är dagsljus och temperatur. Många
vårblommande växter behöver en period av kyla för att inte börja
blomma igen redan under hösten.
Forskningsgenombrott med vinterbeta
Många grödor har förädlats till vintergrödor, så att man kan
utnyttja hela tillväxtsäsongen, men en av de man gått bet på är –
sockerbetan.
186
Ove Nilssons forskargrupp lyckades ta fram en vinterbeta i samarbete med ett företag. Något som också blev ett grundforskningsgenombrott.
– Nyckeln var att vi lyckades förstå hur blomningen kontrollerades. Jämfört med backtrav var det en helt ny princip.
Den gen, FT-genen, som styr blomningstiden visade sig vara
dubblerad i sockerbetan. Medan den ena genen stimulerade blomningen bromsade den andra den.
– Det är balansen mellan dem som avgör när blomningen sker.
Genom att byta två aminosyror lyckades vi byta funktion mellan
generna, och genom att göra »bromsgenen« mer aktiv så fick vi en
beta som kan sås på hösten, något som kan leda till stora produktionsökningar genom att tillväxtsäsongen utnyttjas bättre.
Ove Nilsson
Professor i skoglig genetik och
växtfysiologi
lärosäte
Oväntad upptäckt
Sveriges lantbruksuniversitet
Det var också FT-genen som låg bakom upptäckten att det går att
styra blomningen som man vill även i träd.
– Vi upptäckte att genen blev mer aktiv ju äldre trädet blev.
När vi prövade att slå på den direkt, i en asp under trädets uppväxt,
visade den sig ha samma effekt som i backtrav, den satte i gång
blomningen.
Ove Nilsson och hans grupp placerade sedan aspträden i en klimatkammare med höstljus eftersom de ville få dem att gå i vila och
sätta knopp. Men då skedde något mycket oväntat.
– Träden fortsatte att växa och vägrade att sätta knopp. Det var
den första indikationen på att FT-genen gör något mer. Eftersom
dess aktivitet styrs av längden på dagen styr den också när träden
slutar växa och sätter knopp på hösten.
Genen har liknande funktion hos andra växter. Genom att den
kontrolleras av dagslängden så styr den till exempel också när vissa
potatissorter bildar sina knölar.
– Det visade sig att FT-genen är kopplad till alla processer som
regleras av längden på dagen. För träd är det extremt viktigt för
överlevnaden att dagslängden styr när de sätter knopp.
En asp i Tyskland sätter knopp när dagsljuset är kortare än 15
timmar medan den i Umeå gör det redan vid 21 timmar.
– Ett träd som flyttas från Tyskland till Umeå överlever inte
vintern eftersom det inte får signalen att förbereda sig för vintern
i rätt tid, konstaterar Ove Nilsson.
Han vill nu kartlägga FT-genens exakta funktion.
– Vi vill gå vidare och hitta andra likheter och olikheter
mellan blomning och knoppsättning eftersom de styrs
av samma gen. 
forskningsområde
Växternas utvecklingsbiologi,
med tyngdpunkt på de
mekanismer som styr växternas
blomning.
priser i urval
Marcus Wallenbergpriset 2007
i akademi och industri 2001,
Stiftelsen för Strategisk
Forskning, SSF
Patrik Rorsman
Förklaring till diabetikers
svängiga blodsocker
Antalet personer med diabetes ökar lavinartat. Blodsockret
börjar svänga när hormonet insulin slutar fungera som det
ska. Mindre känt är att halterna av hormonet glukagon också
är rubbade och bidrar till blodsockrets toppar och dalar.
Patrik Rorsman kartlägger hur utsöndringen av glukagon
regleras i kroppen och vilken roll det spelar vid diabetes.
»Att bli utsedd till
Wallenberg Scholar
innebär att jag kan
göra det som är lite
vansinnigt. Det är för
mycket ›bread-andbutter‹ i forskningen
i dag. Man gör forskning kortsiktigt för
att man måste ha
något att rapportera.
Men det är inte vägen
framåt. Wallenberg
Scholar innebär att
man får lite friare
händer och kan
prova projekt med
större risk«.
Den lilla elektroden får bara nudda cellens yta. Därför måste den
styras väldigt försiktigt under mikroskopet. Små, små steg. Bara
0,1 mikrometer i taget. När elektroden äntligen får kontakt buktar cellytan inåt. Sen – plötsligt – smälter elektroden samman
med cellen. Nu kan mätningarna börja.
– Den här tekniken gör att vi kan registrera väldigt små strömmar som flyter genom cellers jonkanaler, säger Patrik Rorsman,
professor vid Göteborgs universitet.
Metoden han använder kallas för patch-clamp. Tack var den
har han lyckats ta fram grundläggande kunskaper kring hur kroppen reglerar sockernivåerna i blodet. Det är en finstilt balansgång
som framförallt styrs av hormonerna insulin och glukagon. Insulin ser till att nivåerna sjunker, medan glukagon får nivåerna att
stiga. Men att Patrik Rorsman överhuvudtaget blev forskare, och
att han har ägnat sig åt att kartlägga dessa hormoner, är en ren
slump. Låt oss ta historien från början.
Ett dåligt samvete öppnar nya möjligheter
När forskarna Bert Sakmann och Erwin Neher 1982 lyckades
mäta de ofattbart små strömmar som går genom enskilda celler,
spred sig ryktet snabbt i den cellbiologiska världen. Man insåg
att det var ett stort genombrott. Till exempel kunde man plötsligt
mäta de strömmar som får nervsignaler att gå fram i vår kropp.
Unga forskare från hela världen ville komma till det tyska laboratoriet och ta del av guldgrävarandan. Men få lyckades ta sig
genom nålsögat. Patrik Rorsman, däremot, halkade in som på
ett bananskal:
– Sakmann skulle hålla ett föredrag i Stockholm, men han
glömde helt bort det. Jag hade inget med föredraget att göra, men
189
han måste ha känt nog någon slags skuld till Sverige. Han sa att:
»den där svensken får väl komma hit då«.
Så fick Patrik Rorsman chansen att testa sina vingar på
Sakmanns laboratorium och lära sig den nya tekniken, som ganska
snart belönades med Nobelpriset. Det var meningen att Patrik
Rorsman skulle mäta strömmar i pulserande hjärtmuskelsceller.
Men personligen intresserade han sig mer för diabetes som sjukdom. En dag, när hans labbhandledare var borta, passade han på
att isolera insulinproducerande celler, så kallade betaceller, från
bukspottkörtelns langerhanska öar. Sakmann råkade gå förbi.
190
Han tittade på cellerna i mikroskopet och konstaterade att de
såg bra ut. De skulle passa för patch-clamp-mätningar.
– Detta var på fredagskvällen och vi bestämde att vi skulle göra
det på lördagen. När vi dagen efter träffades, gjorde han en registrering på cellerna och det var väldigt mycket aktivitet i dem, säger
Patrik Rorsman.
En ström av joner gör så att insulin frisätts
Insulinfrisättning, en fundamental process i kroppen, visade sig
bero på att det strömmar joner genom cellens vägg, det så kallade
membranet. När betacellerna bryter ner sockerarten glukos triggas
en kedja av reaktioner som leder till att halterna av positivt laddade kaliumjoner ökar inuti cellen. Det bildas en spänning över
cellens membran som gör att en kanal för en annan slags jon,
kalciumjoner, öppnas i membranet. När kalciumjoner flödar ut
ur cellen skapas den ström som Patrik Rorsman och Bert Sakmann
kunde mäta. Strömmen gör att cellen släpper ut insulin i blodet.
Patrik Rorsman kunde snart visa att två diabetesläkemedel,
tolbutamid och diazoxid, påverkar kaliumjonkanalerna. Ingen
hade tidigare vetat varför dessa substanser påverkar insulinutsöndring. Insikten om att patch-clamp kan ge så grundläggande
kunskaper gav blodad tand. Patrik Rorsman bestämde sig för att
överge sina läkardrömmar och istället bli forskare.
Glukagon bidrar till svängigt blodsocker hos diabetiker
Snart började han också studera insulinets motpart i kroppen,
hormonet glukagon. Även det frisätts från bukspottkörteln, men
från alfaceller.
– Alfacellerna har varit svåra att studera för det finns så få av
dem. Men vi har lärt oss med tiden, säger Patrik Rorsman.
De tio senaste åren har han arbetat vid Oxford University med
fokus på glukagon. Patch-clamp-mätningar visar att diabetikers
alfaceller reagerar fel. Hos en frisk människa frisätts glukagon när
blodsockret blir lågt. Glukagon ser till att levern tillverkar mer
socker. Men hos diabetiker frisätts inte glukagon, därför sjunker
blodsockret till för låga nivåer. Däremot släpper alfacellerna ut
glukagon när blodsockret är högt och då bidrar istället hormonet
till att höja blodsocker. Detta gör att blodsockret blir svängigt och
svårt att reglera.
Som nyutnämnd Wallenberg Scholar kommer Patrik Rorsman
flytta hem till Sverige, till Göteborgs universitet. Han ska fortsätta
söka kunskap kring diabetes som sjukdom. Dessutom ska han äntligen få »tjöta« lite igen. Det längtar han efter. 
Patrik Rorsman
Professor
lärosäte
(Oxford University)
forskningsområde
Frisättning av insulin och
glukagon från de langerhanska öarna hos friska
individer och personer med
diabetes
priser i urval
Minkowski Prize 1996
övrigt
Medlem av The Academy of
Medical Science i England.
Text Ann Fernholm
Mathias Uhlén
Människan ska få en
innehållsförteckning
De senaste tio åren har Mathias Uhlén lett ett av de största
vetenskapliga projekten i Sveriges historia: att kartlägga
kroppens alla proteiner. Projektet har genererat en enorm
bank av data. Som nyutnämnd Wallenberg Scholar vill han nu
dyka in i alla detaljer och skapa en helhetsbild av kroppens
fantastiska maskineri. Alla data ska bli till kunskap.
»Wallenberg Scholar
är den finaste utnämningen som man kan
få som forskare i
Sverige. Det visar
att det man gör är
uppskattat bland
kollegor. Det ger mig
också en möjlighet
att fortsätta ta fram
kunskap kring
människans biologi
och sjukdomar.
Jag vill omvandla
alla data i proteinatlasprojektet
till kunskap.«
Vad är det som gör en njure till en njure? Och vad gör hjärtat till
ett hjärta? All celler, oavsett om de sitter i en njure eller hjärtat,
innehåller exakt samma arvsmassa och samma gener. Men olika
gener är aktiva i de olika cellerna. Det leder till att cellerna får
helt olika funktion. Vissa blir till nerver, andra börjar producera
insulin. Om forskare ska förstå hur våra kroppar fungerar är det
i dessa olikheter de måste börja rota.
Mathias Uhlén, professor i mikrobiologi vid KTH, har fokuserat på just detta under de tio senaste åren. Han har drivit det
gigantiska projektet »Human Protein Atlas«; en kartläggning av
alla människans proteiner. Varje gen är en kod för hur ett protein
ska se ut. Sedan är det proteinerna som står för all verksamhet i
kroppen. De bygger muskler och bindväv, katalyserar kemiska
reaktioner, skickar signaler kors och tvärs och mycket mer. I proteinatlasprojektet har forskarna kartlagt i vilka organ olika proteiner finns. I dag har de samlat data kring tre fjärdedelar av
kroppens över tjugotusen proteiner.
– Det har varit lite av en fabrik. Det jag nu skulle vilja göra, är
att ta ett steg bort från alla detaljer och försöka förstå människans
biologi på ett mer holistiskt vis. Om vi jämför med till exempel
en bil, så kanske det krävs 10 000 delar för att göra en växellåda.
Jag vill på samma vis förstå hur innehållsförteckningen för till
exempel en njure eller en lever ser ut, säger Mathias Uhlén.
Alla celler är överraskande lika
En av de insikter som har vuxit fram genom proteinatlasprojektet är
att majoriteten av alla kroppens proteiner är närvarande i alla celler.
– När jag började det här projektet för tio år sedan trodde jag
att de proteiner som till exempel finns i hjärtat skulle skilja sig
193
från de som finns i hjärnan. Men det som blir allt mer uppenbart
är att få proteiner, bara cirka 10 procent, är vävnadsspecifika. Dessa är mer ett undantag än en regel. Över hälften av alla proteiner
uttrycks överallt i kroppen, säger Mathias Uhlén.
Han menar att med facit på hand, kanske detta hade gått att
förutspå. Väldigt många av de gener som vi bär på, finns också i
mycket mer primitiva organismer som till exempel bananflugor
eller jästceller. Alla celler, oavsett organism, använder besläktade
gener för att till exempel generera energi eller reparera sin arvsmassa. Dessa nödvändiga gener kallas för »housekeeping genes«.
De står för rutinunderhållet.
194
Den här insikten, att kroppens celler är mer lika än olika, spelar
stor roll för utvecklingen av nya läkemedel.
– Det här får stora konsekvenser. Om man utvecklar en medicin
mot ett protein som är inblandade njursjukdom, kanske dessa proteiner också finns i hjärnan. Det kan ge allvarliga biverkningar,
säger Mathias Uhlén.
Detta förklarar också varför så många av våra nuvarande läkemedel ger biverkningar.
Vill undersöka vad som skiljer friskt från sjukt
Mathias Uhlén
Genom sina stora kartläggningar hoppas dock Mathias Uhlén
kunna hitta proteiner som både är sjukdomsspecifika och organspecifika. Förutom att ta fram en innehållsförteckning för olika
viktiga organ vill han ta fram innehållsförteckningen för olika
sjukdomstillstånd.
– Jag vill till exempel förstå hur en njure fungerar både under
normala förhållanden och när det sker förändringar. Alla läkemedel är riktade mot proteiner i kroppen. Att förstå vilka proteiner
som är inblandade vid sjukdom, är att förstå läkemedelsutvecklingen i framtiden, säger Mathias Uhlén.
Ett annat framtida mål är att hitta proteiner som kan skvallra
om att en sjukdom är på väg att utvecklas.
– Min dröm är att man ska ta ett blodprov en gång om året och
att man med hjälp av detta kan upptäcka en sjukdom långt innan
den bryter ut. Det är många sjukdomar som skulle vara bra att
upptäcka innan symptomen kommer. Om du till exempel hittar
vissa cancerformer tidigt, har du 90 procents chans att överleva.
Hittar du dem sent har du 10 procents chans. Genom att diagnostisera sjukdomarna i ett tidigare stadium kan man alltså gå från 10
procents överlevnad till 90 procents, utan att behöva ta fram några
nya läkemedel, säger Mathias Uhlén.
Professor i mikrobiologi, KTH
Professor i Molecular Bioscience
Danmarks Tekniske Universitet
Forskning är det bästa som finns
Vid sidan av sin professorstjänst på KTH, har Mathias Uhlén en
tjugoprocentig professur vid Danmarks Tekniske Universitet i
Köpenhamn. Dessutom leder han arbetet vid det nybyggda Science
for Life Laboratory i Solna. 350 forskare har fyllt den stora runda
byggnaden och nu står en lika stor byggnad klar att fyllas av lika
många forskare. Detta tar mycket tid.
– Men att bli utnämnd till Wallenberg Scholar gör det
möjligt för mig att fortsätta göra det jag älskar. Ju äldre jag
blir, desto mer förtjust blir jag i forskningsprocessen, säger
Mathias Uhlén. 
lärosäte
KTH och Danmarks Tekniske
Universitet
forskningsområde
Skapar en atlas över alla mänskliga
proteiner
priser i urval
Apotekarsocietetens Scheelepris
2007
KTH:s stora pris 2006
The HUPO Distinguished Award 2006
AkzoNobel Science Award 2005
Serafimermedajen 2004
Ingenjörsvetenskapsakademiens
guldmedalj 2003
övrigt
Ledamot av Kungl.
Vetenskapsakademien
Biology Organization (EMBO)
Medlem av National Academy of
Engineering (NAE), USA
Text Ann Fernholm

Wallenberg Scholars 2009–2012

Transcription

Similar documents

Ladda ner KommunalKommunisten för utskift

Informationssökning Sökdagbok

VERKTYGSLÅDA - Raoul Wallenberg

FÖRELÄSARE OM RAOUL WALLENBERG

Frågeformulär för stress - Alpha

Genteknik och människan – värderingsövning.pdf

Människokroppen LPP + Matris

Avancerad förhörs- och intervjumetodik

Från delar till helheter

Årsregister 2014 - Kungl Krigsvetenskapsakademien

Populärvetenskaplig presentation 458 kB

Searching for Raoul Wallenberg Searching for Raoul Wallenberg